2주차
1. 수분
(1) 수분의 종류
① 자유수
- 용매로 작용할 수 있다
- 미생물의 생육에 이용된다
- 효소작용에 이용된다
- 대기압에서 0‘C이하에서는 어는 물
- 대기압에서 100‘C이상 가열하거나 건조 시 쉽게 제거
- 컨트롤 가능, 미생물 이용가능
② 결합수
- 용매로 작용할 수 없다
- 미생물 생육에 이용될 수 없다
- 효소작용에 이용될 수 없다
- 대기압에서 0‘C이하에서는 얼지 않는 물
- 대기압에서 100‘C이상 가열하거나 건조 시 쉽게 제거X
- 밀도가 높고 증기압이 낮다.
(2) 수분 활성도
- Aw : 수분 함량과 유사하지만 저장 안전성의 측면에서 다름
- 25‘C에서 식품의 수증기 압(P) / 물의 수증기압(Po) < 1
- 수분 활성도의 영향
> 식품 중의 효소활성, 화학반응 속도, 미생물의 생육에 영향을 미침
> 수분 활성도가 클수록 효소반응과 화학반응이 잘 일어나고 미생물 생육이 용이하여 수분 활성도가 높은 식품에서 식품의 변질이 잘 관찰됨
- 식품의 수분 활성도는 항상 1보다 작다
- 같은 종류의 식품은 조성이 크게 다르지 않는 한 비슷한 수분 활성도를 보임
- 중간 수분 식품(IMF)
> 수분 함량을 20-50%로 높게 유지하면서 설탕, 소금, 를리세롤, 솔비톨과 같은 고삼투압성 용매를 보습제로써 사용하여 Aw 0.65~0.85의 식품
> 미생물의 발육 억제
> 가열처리나 냉동저장 없이 장기간 저장 가능
> 곶감, 벌꿀, 잼, 젤리 등
- 수분활성도 : 세균 < 효모 < 곰팡이
- Staphylococcus aureus 저항 강한 세균
2. 수소이온농도(pH)
(1) 생물의 생육환경과 pH
- pH는 모든 생물 생육환경을 규정하는 중요한 요인 중 하나
- 약산성, 강산성, 알칼리성
- 최적 pH : 특정 생물이 살아가기에 적합한(알맞은) pH
- 생체세포 내의 생화학적 반응(효소 등)은 pH에 매우 민감
(2) pH와 완충작용
- pH의 변동 크지 않고 일정한 상태로 유지되도록 하는 작용
- 용액에 산 또는 염기를 가했을 때 생기는 pH의 변화를 작게 하는 작용
- 체내에서는 단백질이나 염류 등에 의한 완충작용 발생
- 단백질이나 아미노산류는 등전점 부근에서 완충작용이 강함
> 등전점 : 단백질 용액은 염기성 또는 산성 아미노산의 해리에 의하여 용매의 pH에 따라 양 또는 음의 전하를 띠고 있는데, 단백질의 전기 이중층의 전위가 제로가 되는 pH로 종류에 따라 일정한 등전점을 가짐
> 양이온기, 음이온기의 수가 같아 전위가 제로가 되는 지점
> 삼투압, 점도가 최저값을 가지며, 단백질 응고가 발생
(3) pH와 식품성분의 변화
- pH에 따른 단백질 아미노산의 응고 또는 용해
- 전분
> 가열처리에 의하여 α 되고 차가운 곳에 저장하면 β 되어 식미가 저하
> β화(노화)
- 딸기, 포도, 가지, 양배추 등의 안토시아닌 색소
- 엽록소
> 산 또는 클로로필 레이즈에 의해 분해되어 페오피틴이 됨
> 녹색, 황색, 담황색
3. 온도
(1) 온도와 산화반응
- 식품의 조리 및 가공 시 온도의 변화 발생 + 조리 및 가공은 대부분 산소가 있는 환경에서 조작됨 = 산화 반응이 일어나기 쉽다 => 대표로 튀김류
- 고온에서 빠른 산화반응 진행
> 각종 가열 생성물(산화물) 발생
> 향기성분의 산화 => 향기가 약해지거나 변향됨
4. 산소
(1) 산소의 특징
- 여러 가지 식품성분을 산화 시켜 과산화물질과 같은 유독물질 생산
- 식품 내에서 일어나는 산화반응은 대부분 식품의 품질을 저하시킴
> 생체식품의 경우 최소한의 산화작용(호흡)을 시켜줌으로써 품질을 유지해줄 수 있음
> 진공포장
(2) 공기조성
- 포장 전 산소의 영향을 많이 받음
- 포장재질이 공기를 투과시킬 경우 저장실의 조건을 공기조절장치(controlled atmosphere storage, CA저장) 조건으로 하여 산소에 의한 변화를 억제시켜야 함
> O2 낮추고 CO2 늘리는 방법
> 식품의 종류, 양, 온도, 저장기간 등에 따라 저장조건 다름
> 숙성 지연, 부패 감소, 손상 방지, 텍스처 변화 방지 효과
> 포장지의 냄새를 흡수할 수 있는(특히 지방질) 부작용 있음
- 진공저장의 4대 요소, 진공저장의 3대 효과
> 저온 : 호흡 억제
> 환기 : 호흡 억제
> 감압 : 호흡 억제, 세균 생장 억제
> 보습 : 무게 감소 억제(기호성 유지)
※ 가스치환포장 기술
- 가스치환포장 : 포장 내의 공기를 모두 빼낸 뒤 인위적으로 조성된 가스를 채워 넣는 방식
- 진공포장보다 3일 더 육류의 신선도 유지 가능
- 미생물의 성장 억제
- 가스의 역할
> CO2 : 호기성 박테리아와 곰팡이의 성장 억제
> N2 : 포장 용기 안 산소 대체(비활성 가스), 볼륨 유지
> O2 : 식품 자체의 색ᄁᆞᆯ 유지
- 식품의 부패를 막아주는 가장 효율적인 포장 방법으로 꼽힘
※ 질소의 역할
- 기름에 튀긴 과자는 공기에 닿으면 산화반응
- 질소의 역할
> 튀긴 과자의 산화반응을 억제(비활성 기체)
> 운반, 유통, 보관 중 과자의 부스러짐 방지
> 이산화탄소, 산소, 습기로 약화되는 식품의 향미 유지 가능
5. 효소
(1) 효소의 분류
- 효소
> 생명활동에 필요한 화학반응 촉매로 생체가 생산하는 물질
> 주성분은 단백질이며 소량의 비단백 부분을 갖고 있음
> 어류, 채소류, 과일류
- 국제생화학회의 ‘효소위원회보고’에서 효소 명명법 제창
> 산화환원효소, 전달효소, 가수분해효소, 분해효소, 이성질화효소, 연결효소
(2) 효소의 특성
- 온도
> 효소마다 최적온도범위를 가지며 30-70‘C가 대부분
> 온도 범위 내에서 온도가 높아질수록 반응속도 빨라짐
> 온도가 지나치게 높으면 효소의 주성분인 단백질 파괴로 활성을 잃는다(실활 된다)
- pH
> 온도와 마찬가지로 최적 범위 존재
- 특이성
> 효소는 특정한 화합물(기질)에만 작용하고 정해진 반응만을 촉매함
> 기질 특이성, 입체 특이성, 반응 특이성
- 효소나 기질의 농도
> 효소 반응의 속도를 조절
- 촉진제와 억제제
> 칼슘, 철, 마그네슘, 아연, 구리, 망간 등에 의한 효소 작용 촉진
> 가역적 또는 비가역적인 억제반응
(3) 식품가공, 저장에 관계하는 효소
① 탄수화물 분해효소
- α-아밀레이즈
> 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)
> 맥아당 덱스트린
> 발아 곡류에 많이 존재, 췌장액, 침, 일부 세균 및 곰팡이
> α1-4 결합을 무작위 적으로 가수분해하여 저분량의 덱스트린을 생성하는 액화효소
> 전분에 작용 시 전분현탁액을 맑게 하며 점도 감소
> 50‘C에서 가장 큰 활성을 보이며 최적 pH는 4.7-6.9(약산성
- β-아밀레이즈
> 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)
> 맥아당
> 고구마와 같은 서류, 곡류, 콩ㄱ류, 엿기름, 침 등에 분포
> 전분을 비환원성 말단에서부터 α1-4 결합을 맥아당 단위로 가수분해하는 당화효소
> 최적 pH는 4-6 (약산성)
- 글루코아밀레이즈
> 주로 곰팡이가 생산하는 효소
> α1-4, α1-6 결합을 가수분해하여 β-글루코스 생산
- 풀루라네이스
> α1-6 결합을 가수분해
> 세균, 곡류, 감자 등에 존재
> 분지효소(가지를 분해)
- 셀룰레이스
> 섬유소의 β1-4결합을 가수분해하여 셀로바이오스와 포도당을 생산하는 효소
> 곰팡이, 효모, 세균 등에서 분비
- 펙티네이스
> 과일과 채소의 조직에 널리 존재하여 조직의 연화에 관여
> 프로토펙티네이스, 펙틴 에스터레이스, 펙티네이스 등
- 헤스페리디네이스
> 헤스페리딘 분해효소(Aspergillus niger가 생산)
> 과즙의 혼탁 방지
> 감귤류 껍질, 최적 pH는 3.5, 최적 온도는 60‘C
② 지방질 분해효소
- 라이페이스
> 중성지방의 에스터 결합을 가수분해
> 우유의 산패취 : 라이페이스의 작용에 의해 생성된 저분자 지방산(저급 유리지방산, 부티르산, 카프르산)에 기인
> 치즈나 초콜릿의 독특한 향미
- 리폭시데이즈
> 콩류에 존재, 양파, 감자, 아스파라거스, 무, 밀배아 등
> 기질특이성이 높아 특정 지방질(리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산)에만 작용하여 하이드로퍼옥사이드를 생성
> 카로틴, 엽록소, 안토시안 등과 같은 색소를 파괴
③ 단백질 분해효소
- 펩신
> 불활성 전구물질인 펩시노겐으로 존재하다가 위의 염산에 의해 자기촉매적으로 펩신으로 활성화
> 산성 아미노산의 카복실기와 방향족 아미노산의 아미노기의 결합을 가수분해하는 효소
> 최적 pH는 1.0-2.0
- 트립신
> 췌장에서 분비되며 알기닌, 라이신과 같은 염기성 아미노산의 카복실기와 펩타이드 결합을 가수분해
> 중성 pH에서 잘 작용
- 키모트립신
> 췌장에서 분비되며 방향족 아미노산의 카복실기와 펩타이드 결합을 가수분해
- 카텝신
> 육류의 사후강직을 해제시키는 효소
> 사후강직에 의해 육류에서 생성된 젖산에 의해 pH가 감소되어 pH 6 정도가 되면 활성
- 레닌
> 송아지의 제4위에서 생산
> 우유의 카제인단백질을 부분적으로 가수분해하여 불용성의 파라카제인을 생성
- 파파인
> 파파야에 함유
> 고기의 연육제, 맥주의 혼탁 제거, 소화제 등 이용
④ 뉴클레오티데이스
- 5‘-모노뉴클레오타이드를 분해하는 효소
- 5‘-IMP. 5'-GMP 등
> 고기와 생선의 구수한 맛성분
⑤ 향미효소
- 마늘
> 조직파괴로 마늘 속 알린(Alliin)이 알리이네이스(Allinase)에 의해 강한 향을 내는 알리신(Allicin)으로 변화
> 알리이네이스는 pH5-8, 37‘C에서 최적의 활성
- 고추냉이
> 뿌리 마쇄 시 고추냉이 속 sinigrin 이 미로시네이스에 의해 분해되어 매운 향미성분인 allryl isothiocynate을 생성
> 분말형태의 고추냉이 저장 시 효소반응이 일어나지 않도록 온도와 수분 함량을 잘 조절해야 함
⑥ 폴리페놀 산화효소
- 페놀레이스와 타이로시네이즈
> 과일이나 채소에서 폴리페놀 화합물의 효소적 갈변화를 일으키는 효소
> 카테킨이나 클로로젠산 등의 산화
> 퀴논을 흑갈색의 멜라닌을 변화시킴
> 감자 속 티로신 : 타이로시네이스에 의해 산화되어 멜라닌 생성
> 사과, 배, 감의 변색
6. 미생물
(1) 미생물과 식품
- 식물을 자연 상태로 그대로 방치할 경우 미생물의 증식으로 식품이 부패됨
- 육류나 어류의 품질 저하
> 단백질의 자가분해
> 부패세균은 단백질을 직접 이용할 수 없고 자가분해되어 생긴 분자상태의 유리아미노산을 영양분으로 하여 증식
> 아미노산 부패산물(머캅탄, 암모니아, 인돌, 스카톨), 당류 부패산물(아세트산, 젖산, 프로피온산, 부탄올, 에탄올) 등
- 어류의 TMAO, 트리메틸아민 옥사이드
> 약한 단맛
> 생체 내 암모니아의 해독물질로서 또는 요소와 함께 삼투압 조절물질로서 이용됨
> 트리메틸아민 TMA (세균 글루타티온에 의해 산화 시)
✓ 생선 비린내의 주성분
✓ 어육의 선도가 떨어짐에 따라 그 양이 증가하므로 선도의 지표물질로 이용
(2) 미생물의 생육에 영향을 주는 요인
① 수분
- 수분 활성도는 미생물의 발육에 매우 큰 영향을 미침
- 세균의 증식 방지는 수분활성도가 0.90 이하이면 가능
- 대부분의 곰팡이를 포함하여 미생물의 증식을 억제하기 위해서는 수분활성도를 0.70 이하로 유지하는 것이 좋음
② 온도
- 수분과 함께 미생물의 생육에 큰 영향을 미치는 요인
- 저온균, 중온균, 고온균 등
- 대부분의 미생물은 중온균이므로 20‘C보다 높은 온도로 식품을 저장하는 것은 바람직하지 안흥ㅁ
- 온도를 0‘C로 유지하면 미생물의 생육이 억제됨 - 냉장법
- 식품이 동결되면 식품 조직의 수분이 빙결정이 되므로 미생물 생육에 이용할 수 없게 됨 - 동결냉장법
③ 수소이온농도(pH)
- 일반적으로 식품의 변패, 부패에 관계가 깊은 세균은 pH 4.0-9.5의 범위에서 증식
- 최적 pH는 6.8-7.0으로서 중성 부근
- pH를 내림으로써 미생물의 증식을 억제할 수 있음
- 산에 의한 미생물의 억제작용
> 세포 단백질, DNA의 변성, 대사에 상ㅇ되는 효소의 변성
> 수소이온 농도와 산의 종류, 산의 비해리분자에 의함
✓ 무기산 < 유기산 . 억제 능력과 비해리분자는 비례
④ 분자상 산소
- 부패 및 발효에 관여하는 미생물은 혐기성에 속하는 것 많음
⑤ 소금 농도(염농도)
- 소금의 농도가 높아지면 삼투압도 상승
- 삼투압 작용으로 세균의 생육을 저지할 수 있음
- 미생물의 종류에 따라 소금에 대한 내성이 다름
> 호염균(2% 정도), 비호염균(2% 미만)
- 미생물의 종류에 따라 소금에 대한 내성이 다름
> 구균과 간균 (구균 큼), 부패세균과 병원성 세균(부패 큼)
> 생육을 저지시키는 소금 농도
✓ 장내세균군 : 8-9%
✓ 클로스트리디움 보툴리눔 : 6.5-12%
✓ 독성 포도상구균 : 15-20%
> 효모
✓ 산막효모(발효식품 품질저해)
> 곰팡이 : 페니실린 중 일부는 20-30%의 소금에서도 생육
⑥ 빛
- 광합성균 이외의 모든 미생물은 생육에 빛을 필요로 하지 않을뿐더러 오히려 유해
- 자외선에 의한 미생물 생육 억제
> 260nm 정도의 파장에서 살균력이 두드러지며 X선, y선도 살균력 있음
> 가시광선 이상의 장파장은 살균작용이 없음
⑦ 삼투압
- 미생물 세포가 고삼투압의 용액 중에 노출 시
> 세포질의 수분이 제거되어 세균의 세포질 안의 수분활성도가 낮아짐
> 염장, 당장
- 내삼투압균
> 호염균고 당 농도가 80%의 시럽에서 생육 가능한 호당성균
저장액(증류수) : 팽윤
고장액(2% 소금물) : 원형질 분리
등장액(0.8% 소금물) : 정상 상태 유지
7. 해충
(1) 해충의 종류
- 1차 해충 : 온전한 곡물을 가해하는 것들로 대부분 잠입성 해충
- 2차 해충 : 1차 해충이 가해하여 손상을 입은 곡물에 2차적으로 발생하는 것들로 외부가해 해충
(2) 저장 중 방제
- 물리적 방법 : 밀폐저장, 저온저장
- 화학적 방법
- 방사선 조사
- 냉동방법, 성호르몬 유인방법
(3) 해충에 의한 변질
- 직접적인 품질 손상
> 식해에 의한 손상 : 내부 식해, 외부 식해, 외층 식해
- 간접적인 품질 손상
> 발열현상, 유충의 박막
3주차
1. 세척공정
(1) 식품원료 세척 이유
- 건강상 위해물질과 위생상 받아들일 수 없는 오염물질 제거
- 재료와 관련 없는 이물질 제거
- 재로에 존재하는 미생물 감소 도는 제거
- 가공효율과 품질에 관련된 화학적, 생화학적 반응을 사전에 조절하여 가공제품의 품질 향상 및 저장성 증대
- 젖은세척(습식)과 마른세척(건식)
(2) 세척에너지 관계
- 화학적 에너지 세척제, 습윤, 팽윤, 유화
- 물리적 에너지 : 세척 수 양, 유량, 유속, 연마력
(3) 세척방법
① 젖은 세척
- 토양, 먼지, 농약 잔류물질 제거 : 마른 세척보다 효과적
- 장점 : 식품원료 손상 감소, 단단하게 부착된 이물질 제거
- 단점 : 비용 많이 들고, 젖은 표면이 빨리 부패함
- 세척 원리 : 세척제의 화학반응(흡착, 용해, 분산, 유화) + 확산, 흐름 등의 이동 현상
- 침지세척
> 원료를 물에 담가 부착된 오염물질을 팽윤시켜 제거
> 분무세척의 전처리과정으로 주로 사용
> 연약하고 파괴되기 쉬운 식품재료 세척 시 주의
- 분무세척(전처리에 주로 사용)
> 원료를 일정한 속도로 이동시키거나 교반시킬 수 있는 장치에 넣고 물을 뿌려서 세척
> 세척효율에 관여하는 인자 : 분무시의 압력, 부피, 온도 등
- 부상세척
> 오염물질의 부력차이를 이용한 세척방법
> 정상적인 것만 넘치게 하여 이를 수집
> 같은 부력을 가진 것은 진동체에 통과시키면서 물을 분무
> 완두콩, 강낭콩, 채소류 이물질 제거
- 초음파세척(냉동용 완두콩 세척)
> 식품원료를 세척수에 담그고, 세척수에 초음파를 가하여 생기는 압력에 의해 원료 표면이 세척되는 방법
> 달걀 오염물, 과일 그리스나 왁스, 채소류 모래, 흙 등 제거
> 세축 후 잔류수분 제거를 위해 스크린 컨베이어를 통과시킴
② 마른 세척
- 비교적 크기가 작고 기계적 강도가 높으며 수분 함량이 적은 식품 원료의 세척에 많이 이용
- 장점 : 젖은 세척에 비해 시설비, 운영비가 적고 폐기물 처리가 쉽다
- 단점 : 세척된 표면의 재오염 가능성
- 공기분급기 : 식품을 공기분리기의 공기흐름 속으로 넣어 원료와 오염물질의 부력과 기체역학적 성질에 따라 분리
- 자력선별기 : 식품원료를 강한 자기장 속으로 통과시켜 금속을 비롯한 각종 이물질 제거
- 스크린세척기 : 원료와 다른 크기의 오염 및 이물질 제거에 용이
- 연마세척 : 식품재료 간 마찰 또는 재료와 세척기기의 움직이는 부분과의 접촉에 의해 오염물질 제거
- 정전기 세척 : 서로 다른 정전기적 전하를 가진 원료를 반대 전하로부터 제거하는 방법
2. 선별공정
(1) 선별공정의 실시
- 물리적 특성의 차이에 다라 분리 및 제거하는 공정이 선별
> 주로 식품의 크기, 모양, 무게 및 색, 성숙도의 특성에 따름
- 주요 선별인자
> 곡류 : 크기, 모양, 비중, 종말속도
> 과일류 : 크기, 모양, 무게, 빛깔
> 근채류와 채소류 : 크게, 무게, 단면적, 빛깔
- 선별의 이점
> 가공 또는 저장상의 기술적 조작의 표준화 가능
> 작업능률 향상
> 제품의 원가 절감
> 규격용기에 담을 때 무게 조절 용이
> 크기와 모양 등 기하학적 성질이 시각적으로 균일해지므로 소비자의 기호가 만족된다
- 정선 : 주원료 이외의 물질을 제거하는 작업
- 선별 : 주원료를 등급별로 분류하는 작업
- 분류 : 입자의 크기에 따른 분류 (전문인, 기계 이용)
- 등급 : 품질차이에 따른 분류 (크기, 모양, 성숙정도, 텍스처,냄새, 기능, 오염 정도, 색깔, 규격 등
(2) 크기와 모양에 의한 선별
- 지름, 길이, 무게, 부피당 식품 개수 계산해 입자 크기 선별
- 식품 개수 선별 시 전체 식품의 크기가 적은 경우 체로 우선 분류 후 크기를 측정
- 체 : 체눈 크기의 단위는 mesh
> 1mesh : 2.54cm 안의 구멍의 수 (1인치 평강m안의)
> mesh가 클수록 구멍 크기가 작음 = 가늠체
> 식품이 체를 통과 또는 통과하지 않는 구멍의 크기를 결정함으로써 크기를 선별
> 보통 구형에 가까운 원료에 적당한 방법
> 과일류는 벨트-롤러 선별기를 주요 이용
> 식품의 모양에 의한 선별은 수동 또는 기계적으로 수행
(3) 무게에 의한 선별
- 실제 무게를 측정하여 분류 : 크기보다 좀 더 적확
- 육류, 생선 필레, 일부 과일류, 채소류, 달걀 등
- 스프링식 중량 선별기
(4) 색깔에 의한 선별
- 광범위한 전자기적 스펙트럼을 이용하여 식품원료를 선별
- 원료의 반사, 투과 특성을 이용
- 선별 원리
> 복사, 산란, 반사 등
> 숙성 정도, 표면 손상, 결점 유무, 바삭거림 정도 등
- 선별방법
> 광학적 색채 선별
> 기기적 색깔 선별
> 투과 선별
3. 박피
(1) 박피의 실시
- 과일, 채소의 비가식부를 제거하거나 최종제품의 외관 향상시키기 위해 사용되는 공정
- 가능한 한 껍질부분을 얇게 제거하여 재료의 손실을 최소화시키는 것이 중요
(2) 순간증기 박피
- Flash steam peeling
- 열탕에 담그거나 증기로 처리하여 껍질을 제거하는 방법
- 증기의 열이 식품 내부로 침투하는 것을 방지
> 처리 후 물을 뿌린다
> 고온 15~30초 내로 단시간
- 평균 손실률 8-18%
(3) 칼 사용 박피
- knife peeling
- 가장 간단한 박피 방법
- 칼을 고정시키는 방법과 회전시키는 방법
- 껍질 제거 중 과일의 손상과 손실을 감소시킬 수 있으나 제품이 고르지 못한 단점
(4) 연삭식 박피
- Abrasion peeling
- 회전하는 탄화규소로 만든 롤러에 식품을 넣어 껍질을 제거
- 장점 : 실온에서 처리 가능하여 에너지 요구량이 적고 저비용, 표면이 깨끗하게 처리됨
- 단점 : 감자와 같이 표면이 불규칙한 원료는 표면이 깨끗하지 못하므로 수작업으로 마무리 필요
- 손실률 : 25%
(5) 화염 박피
- Flame peeling
- 1000‘C에 식품 원료를 통과시켜 표면의 껍질과 뿌리 태운 뒤
- 고압을 분사하여 표피를 제거하는 방법
- 손실률 9%
(6) 알칼리 박피
- Caustic peeling
- 100~120'C 정도 가열된 수산화나트륨용액(1-2%)에 담갔다가 고압을 분사하여 껍질을 제거하는 방법
> 감자의 경우 5-10%
- 원료 손실률 : 17%
- 색깔의 변화가 크고 고비용인 단점
- 마른 알칼리 박피 방법
- 더 높은 농도 용액에 담구고 고무롤러를 이용해 껍질을 벗기면 폐기물이 감소하고 물을 덜 쓴다
4. 크기 감소 및 분쇄
(1) 크기 감소와 분쇄의 실시
- 고체 입자를 절단하거나 부서뜨려 더 작은 조각으로 함
- 분쇄는 섬유상 또는 고체식품의 입자를 감소시키는 단위공정
- 절단, 파쇄, 분쇄, 제분 등
- 화학적 반응은 거의 없음
- 원료가 고체일 때 연마분쇄 또는 절단분쇄
> 옥수수 전분 제조, 설탕 공업 : 연마
> 육류 소매, 가공육이나 가공 채소의 제조 : 절단
- 원료가 액체일 때 유화 또는 미립자화
(2) 분쇄의 목적
- 작은 입자는 표면적이 증가
- 반응능력과 물리적 특성 등이 향상
- 이용범위 유효 성분 추출이 용이해짐, 넓어짐
(3) 분쇄공정
- 한 가지 이상의 힘이 작용 압축, 절단, 충격, 전단 등
> 압축력 : 단단한 물질을 거칠게 분쇄
> 충격력 : 여러 종류의 식품을 거칠게 또는 곱게 분쇄
> 마찰력 : 부드럽고 매끄러운 물질을 곱게 분쇄 = 전단력
- 분쇄기 선정 시 고려해야 할 점
> 원료의 크기와 특성, 분쇄 후의 입자 크기, 입도 분포, 분쇄 온도 등을 고려
> 열에 민감한 식품
(4) 분쇄비율과 효율
- 분쇄비율(8이하 거친 분쇄기, 100이상 미세 분쇄기)
> 분쇄기의 분쇄능력 또는 분쇄기의 성능을 결정하는 지표
> 원료 입자의 평균크기 / 분쇄입자의 평균 크기
✓ 값이 클수록 분쇄기의 분쇄능력이 좋아지고 에너지 요구량이 많은 것을 의미
- 분쇄효율
> 분쇄에 사용된 에너지와 분쇄 전후의 입도와 상관관계로 나타냄
> 분쇄에 필요한 에너지는
> 분쇄된 입자의 표면적과 비례(Rittinger 법칙)
> 가공재료의 입자 부피와도 비례(Kick 법칙)
> 파쇄물의 입자 지름의 제곱근(평반근)과 비례(Bond 법칙)
(5) 분쇄기의 종류
- 롤러 밀 (전단력)
> 표면이 매끄러운 2개의 롤이 서로 다른 속도로 회전을 하면서 물질을 곱게 가는 장치
> 곡류, 커피, 목화씨, 유박 등
- 해머 밀 (충격력)
> 해머가 달린 디스크를 고속으로 회전시켜 식품을 잘게 부수는 기기
> 결정형 고체, 섬유형 재료, 채소류 등
- 디스크 밀 (전단력, 맷돌)
> 단일 디스크 밀 : 고정 디스크와 회전 디스크 사이의 좁은 간격을 통과할 때 강력한 전단력이 발생하여 식품원료 분쇄
> 이중 디스크 밀 : 2개의 회전 디스크가 서로 반대 방향으로 회전하며 전단력이 발생하여 식품원료 분쇄
- 버 밀 (전단력)
> 구형 디스크 밀의 일종 : 전분과 글루텐 분리를 위한 옥수수의 젖음분쇄, 초콜릿 제조에서 카카오 배유 분쇄
- 볼 밀 (전단력, 충격력)
> 볼의 회전에 따른 원심력을 시료를 잘게 부수는 기기로 전단력과 충격력에 의한 분쇄작용
(6) 식품에의 영향
- 장점
> 혼합 용이, 연전달 용이
> 분쇄원료를 사용한 가공제품의 텍스쳐 조절 용이
- 단점
> 분쇄로 인한 표면적 증가로 산화 반응, 효소작용, 미생물의 증식에 의한 변질 심화 : 산화에 민감한 영양성분(지방산, 카로티노이드, 비타민 C등)의 손실 주의
> 수분 함량이 다소 높은 분말의 경우 별도의 저장방법(냉장, 냉동, 가열 등)을 적용하여 저장에 주의할 것
> 분쇄과정 중 마찰열에 의한 온도가 높아질 경우 열에 약한 성분(향기선분)의 손실과 변화 발생
4주차
1. 혼합과 성형공정
(1) 혼합의 실시
- 두 가지 이상의 다른 성분을 섞어 균일한 물질을 얻는 것
> 교반 : 액체와 액체 혼합
> 반죽 : 고체와 액체 혼합
> 유화 : 비혼합성 액체와 액체 혼합
- 성형
> 점도가 높거나 반죽과 같은 조직을 가진 식품을 여러 가지 모양과 크기로 만드는 단위공정
> 혼합공정 이후에 행해짐
> 제과제빵류, 과자류 및 스낵식품을 다양하게 만드는 데 이용
> 몰딩과 압출성형
- 혼합의 정도에 영향을 미치는 조건
> 각 성분의 입자 크기, 모양, 밀도
> 성분을 혼합하는 혼합기의 효율
> 재료가 뭉치는 정도
> 수분함량, 표면 특징 및 흐름 특성
- 일반적으로 유사한 크기, 모양 및 밀도를 갖는 식품재료는 균일한 혼합체 형성 가능
(2) 혼합방법
① 고체 입자의 혼합
- 시료의 물리적 성질이 혼합공정에 영향을 미침
> 크기의 차이가 분리의 주원인
- 세 가지 기작 관여
> 대류 : 고체의 혼합은 입자 덩어리가 이동하면서 섞임
> 확산 : 개개의 입자가 새로 형성된 표면으로 분포됨
> 전단 : 혼합과정에서 마찰에 의해 물질 내에 미끄러운 표면이 형성됨
- 수소결합
> Electrostatic 또는 Van der Waals' force
> 작은 입자 간 입자 표면에 생기는 결합력
10마이크로 이하 잘 분리 안됨
75마이크로 이상 잘 분리 됨
② 액체 입자의 혼합
- 교반과 유화에 의한 액체 입자의 혼합
> 에멀전 : 유화에서 한 액체가 작게 쪼개어져서 다른 액체 속에 고루 분산되어 혼합된 형태 : 수중유적형과 유중수적형
- 유화의 방법
> 화학적 또는 물리적 방법
✓ 유화제는 화학적 방법
✓ 유화기는 액체에 압축, 충격, 전단, 마찰력 등의 힘을 작용시켜 액체 입자를 미세하게 쪼개는 일종의 분쇄장치
- 액체의 점섬에 따라 혼합 정도가 다름
> 점도가 큰 액체끼리의 혼합은 큰 동력과 긴 혼합시간 필요
> 묽은 액체의 경우 쉽게 혼합 가능
③ 믹서의 종류
- 움직임에 의해 서로 다른 성분이 균일한 분산을 유도
- 분말과 입자 믹서
> 혼합하려는 물질의 위치를 바꾸어 놓음으로써 혼합이 이루어지게 하는 것
> 리본 혼합기의 경우 통 안의 2개의 나선형 스크류가 서로 다른 방향으로 회전함에 따라 입자들이 서로 다른 방향으로 움직임으로써 섞이게 됨 : 고정 용기형 혼합기
> 텀블링믹서는 원추 모양 속에 섞어야 하는 물질이 있고, 이것이 중앙의 축에 의해 회전하면 섞이도록 되어 있음 : 회전 용기형 혼합기
- 액체 혼합기
> 프로펠러 믹서기가 가장 널리 쓰임
> 혼합효과를 높이기 위하여 원통형 안에 공기 고동이 생기는 소용돌이가 가급적 적도록 해야함
> 방해판 부착 또는 프로펠러의 불규칙적인 회전으로 소용돌이 생성 방지 가능
- 반죽과 페이스트 믹서
> 혼합 효율은 높으나 고에너지를 필요로 하고 힘에 의한 열 발산 때문에 제품 과열 가능
> 믹서 자체를 이중으로 만들어 냉각수가 통과하도록 하여 내부 원료에 열에 의한 손상을 입지 않도록 방지해야함
> 반죽기
2. 식품의 농축
(1) 농축의 실시
- 비점(끓는점)을 이용하여 식품 중의 일부 수분을 제거하여 용액 농도를 높여주는 조작
- 건조와의 차이점
> 건조 : 최종산물이 고체
> 농축 : 최종산물이 액상
- 용매의 제거 방법에 따른 농축의 종류
> 증발농축 : 식품에 열을 가해 용매(물)을 증발시켜 제거
> 냉동농축 : 용액 냉동시켜 물을 얼음결정으로 석출시켜 제거
- 농축의 목적
> 분리와 정제의 수단
> 결정, 건조 등의 조작을 거치기 전 단계의 예비농축
> 저장, 수송 등의 경비 절감을 위해 액체의 부피 감소
> 가용성 성분의 농도를 높여 저장성 향상
(2) 증발농축
- 건조, 결정화 공정 실시 전 액체의 예비 농충 시 주로 사용
- 캔디, 캐러멜, 물엿, 포도당, 과즙, 설탕 등 농축에 널리 사용
- 증발농축기의 구성
> 용액을 가열하여 끓게 하는 가열부
> 발생된 수증기를 농축액으로부터 분리시키는 분리장치
> 발생된 증기를 응축시켜 제거하는 응축부
- 증발농축 시 발생하는 현상
> 용액의 농도 상승으로 끓는 점이 높아진다
✓ 증발관과 응축기의 열부하를 높이며, 과도한 열의 사용은 식품의 품질 저하 유발
✓ 감압기를 사용하여 비점을 낮춰야 식품 품질 손상이 적음
> 수분이 제거되어 용액의 농도와 점도가 증가
✓ 용액의 순환속도 감소, 불균일한 열전달, 열전달 속도 감소, 공정시간 증가
✓ 강제순환 장치를 설치하여 순환을 용이하게 해야 함
- 관석
> 증발판을 오랜 기간 사용하면서 재료 중의 성분과 가열부 표면이 접촉하여 형성된 딱딱한 층
✓ 열전달의 방해, 증발효율 감소, 압력저하 등의 문제 발생
> 유속을 빠르게 하면 관석 형성이 적음
> 관석이 많이 생기는 액체를 농축할 대에는 일정기간 사용한 후 증발관 가열부를 해체하여 청소
- 배치식 팬 증발기 : 잼, 젤리 및 수프
- 진공 농축장치 : 캔디, 캐러멜, 양갱 제조 등
- 코일식 농축기 : 토마토 페이스트와 같은 고점성 제품
- 수직단관형 증발기 : 물엿, 포도당, 과즙, 설탕 등의 농축
> 칼란드리아라는 원통형의 가열부(열교환기)
> 부식성이 없고 중간 정도의 점도를 가진 액체의 농축에 상당히 효과적
(3) 냉동농축
- 염, 향기성분, 당분, 단백질 및 지방질을 거의 함유하지 않은 순수한 얼음결정을 제거하는 방법
- 고형분 농도가 높은 농축된 용액을 얻을 수 있음
- 장점
> 영양성분의 변화와 손실이 거의 없음
> 비효소적 갈변화 반응이나 산화반응 등의 화학적 반응이 거의 발생하지 않음
> 휘발성 향미성분의 손실이 거의 없엇 관능적 품질 우수
- 단점
> 자치와 운영비가 비싸고 생산성이 낮음
> 향미가 중요한 고가의 액체 식품 농축 시 주로 사용
3. 식품살균
(1) 열전달 공정
- 식품에서의 열처리 목적
> 식품의 식미개선, 미생물의 사멸, 효소 및 독성분의 파괴 등
- 식품에 안전성과 저장성을 부여함과 동시에 부정적 품질변화를 최소화하기 위해 각 식품에 알맞은 열처리 공정을 선택
- 열전달 : 열이 이동하는 현상
> 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질
> 열전달 조작으로 인해 물리적, 화학적, 생화학적 변화가 분자 및 조직 수준에서 동시다발적으로 발생
> 식품가공저장 시 사용될 식품재료의 종류와 가공 시 제반여건을 고려하여 열전달 공정 실시
(2) 열적 특성
① 전도 열전달(Conduction heat transfer)
- 온도 차가 있는 서로 접한 영역에서 상이한 열운동을 하는 분자 간에 에너지가 전달되는 방식
- 열이 물체 내를 이동하는 현상
- 전도의 흐름 : 고온의 물질로부터 저온의 물질로 흐름
- 열전도도 : 물 > 지방질 > 공기
② 대류 열전달(Convection heat transfer)
- 열에너지를 가진 물질이 온도 변화에 의하여 위치를 바꾸면서 물질과 동시에 열이 이동하는 현상
> 온도가 달라짐 = 밀도가 달라짐 = 중력을 달리 받음
> 자연대류 : 온도가 달라지면서 자연스럽게 달라진 밀도에 의하여 대류현상이 일어나는 것
> 강제대류 : 용기 속의 유체를 교반함으로써 유체를 이동
③ 복사 열전달
- 전도, 대류와 달리 물질이 관여하지 않는 열복사
- 열량을 가진 모든 물체는 열파장을 발생시킴
> 열파장이 물체의 표면에 닿으면 물체에 흡수되어 물체에서 열이 발생
- 이러한 열파장을 복사열이라고 하며, 복사열로 인한 열전달을 복사 열전달이라고 함
- 전자레인지
> 마이크로파로 인해 발생한 복사열을 이용하여 식품을 가열하는 조리기구
> 2,450MHz와 915MHz
> 마이크로파는 식품 표면으로부터 약 3.81cm를 뚫고 들어가서 물, 지방, 당분자들을 활성화 시킴
> 식품 내부를 균일하고 신속하게 가열
> 온도 상승으로 인한 비타민 파괴와 손실 감소
(3) 식품의 열처리
① 조리
- 조리의 목적
> 미생물의 사멸 또는 생육억제, 효소 불활성화
> 유해물질 파괴, 색깔, 풍미, 조직의 변화 유도, 소화성 향상
- 건열처리방법
> 건조공기, 열금속판, 복사 또는 적은 양의 기름을 사용
> Roasting, baking, broiling, grilling, griddling, frying
- 습열처리방법
> 물이나 증기를 이용하여 열을 전달하는 방법
> Boiling, simmering, stewing, blanching, poaching, braising, steaming
② 데치기
- 채소 또는 과일류를 뜨거운 물에 담그거나 증기로 처리
- 균일한 열처리와 손실의 최소화가 핵심
- 데치기의 목적
> 효소를 불활성화시켜 가공 중 일어나는 변색, 변질 방지
> 식품재료 중 함유된 가스 배출
> 재료성분에 의하여 통조림 도는 건조 등의 가공공정 중 발생할 수 있는 외관과 맛의 변화 방지
> 박피, 주사위 모양으로 썰기, 절단과 같은 기본적인 가공공정을 용이하게 함
> 재료의 조직을 부드럽게 하여 통조림 등을 할 때 담기의 조작을 쉽게 함
> 살균가열 시 부피의 감소를 방지, 자연의 색깔 고정
> 재료의 불필요한 냄새 제거, 재세척 효과
1. 열탕법 : 식품을 70-100‘C로 조절된 물에 일정시간 동안 통과시킨 후 물을 분산시켜 냉각
> 에너지 소모가 크고 사용 물량이 많으며 수용성 영양 손실
> 엽채류처럼 부정형의 식품에 적합
2. 스팀법 : 대가압 또는 더 낮은 압력의 포화증기를 식품에 통과시키는 방법
> 열탕법보다 영양분 손실은 적지만 세척효과는 다소 떨어지며 식품의 가장자리는 과도한 열처리로 인해 텍스쳐 등 관능적 특성 감소
> 근채류나 양송이처럼 크기나 모양이 균일한 식품에 적합
3. 개별 급속 데치기(IQB)
-열탕법과 스팀법의 단점을 개선하기 위해 개발된 데치기 방법
> 1단계 : 식품 표면의 효소를 불활성화 시키기 위해 고온에서 처리
> 2단계 : 식품 중심부의 효소를 불활성화 시키기 위해 적당한 유지시간을 가짐(Holding time)
③ 저온살균
– 저온장시간살균법(Low temperature long time, LTLT)
> 62.5-65ᵒC에서 30분간 가열
– 고온단시간살균법(High temperature short time, HTST)
> 72-85ᵒC에서 15초 이상 가열
– 저온살균의 목적
> 병원성 미생물의 사멸
> 산성식품(pH 4.5 이하)인 과일주스에서 점도에 영향을 주는 효소를 불활성화
> 맥주의 품질 특성을 변질시키는 효모 살균
④ 고온살균
- 상업적 살균
> 명시된 유통기간 내에 어떤 부패 미생물의 생육 때문에 먹을 수 없게 되거나, 어떠한 위해도 받지 않도록 유효적절하게 가열처리 하는 것으로 완전 살균의 단점 보완
- 상업적 살균 시 고려해야 할 조건
> 식품의 종류, 상태, 성질, pH, 가열 후 저장방법, 미생물과 포자의 내열성, 산소 용해 정도, 오염된 미생물의 수 등
– pH에 따른 통조림식품의 분류
> 1ˢᵗ group: 알칼리성 식품으로 pH 7.0 이상(달걀흰자, 새우, 꿀 등)
> 2ⁿᵈ group: 저산성식품으로 pH 5.0-6.8(육류식품, 해산물, 우유와 일부 채소)
> 3ʳᵈ group: 중산성식품으로 pH 4.5-5.0(육류와 채소 혼합물, 스파게티, 수프, 소스)
> 4ᵗʰ group: 산성식품으로 pH 3.7-4.5(토마토, 배, 파인애플, 기타 과일류)
> 5ᵗʰ group: 강산성식품으로 pH 3.7 이하(피클, 자몽, 감귤류 주스)
- pH 4.5를 기준으로 하여
> 이보다 산성식품은 고온살균 불필요 : 내열성이 가장 강한 Clostridium botulinum 의 생장까지 억제되는 환경
> 이보다 알칼리성식품은 고온살균 필요
> pH를 낮추기 위해 시트르산(구연산), 젖산, 아세트산 등을 첨가하며, pH를 4.5 이하로 낮추면 가열살균조건 온도와 시간을 완화시켜 가열에 의한 식품의 관능적 특성 변화를 감소시킬 수 있음 : 미생물의 열저항성을 감소시키는 효과는 아세트산(식초)이 가장 크며 젖산, 시트르산 순
(4) 미생물의 사멸속도
- 미생물은 생육 적온온도(생육 최적온도)보다 높은 온도에서 생육이 저해를 받거나 사멸함
- 따라서 가열살균은 생육 적온보다 훨씬 높은 온도에서 실시
① D 값
– 대수적 사멸
– 세균이 1/10로 줄어드는데 걸리는 시간 = 90% 사멸시키는데 걸리는 시간
– Decimal reduction time
– 분(min) 또는 초(sec)로 표현
> 예: D121=2.0 min
– 살균 대상이 되는 미생물의 내열성 크기를 나타내는 지표
> D 값이 작으면 규정된 온도에서 살균 시간이 짧게 걸린다 = 미생물의 내열성이 작다
② Z 값
– D 값을 1/10으로 감소시키기 위해 필요한 온도 상승 값
– 온도를 높이면 급속히 열 저항성이 약해짐
– Z 값도 세균의 내열성을 나타내는 척도로, 온도 상승에 따른 미생물의 저항성을 나타내는 지표
– D 값과 Z 값만 주어지면 임의의 살균 온도에서의 살균 시간을 결정할 수 있음
– 식품성분도 Z 값을 가지며, 미생물의 Z 값보다 훨씬 크다
> 식품성분의 변화는 온도 상승 폭을 크게 해야 발생함
> 미생물의 변화는 온도 상승 폭을 작게 해도 발생함
– 통상 고온에서 단시간 살균하는 것이 저온에서 장시간 살균하는 것보다 영양학적 또는 식품의 품질 면에서 바람직함
③ F 값
– 일정 온도에서 미생물을 100% 사멸시키는 데 필요한 시간
– 특히 250ᵒF(121‘C)에서 미생물을 100% 사멸시키는 데 필요한 시간을 F0라고 표현
5주차
1. 건조
(1) 식품의건조의 원리
– 식품 중 함유되어 있는 수분을 제거하는 건조 메커니즘
> 식품 내 수분을 수증기로 증발시키기 위한 열에너지(가열)
> 식품 내 수분이 표면으로 이동 모세관 이동이나 확산이동
> 표면의 수분이 건조 공기와 접촉하면서 증발
– 가장 오래된 식품저장 방법
– 이점
> 유효 수분을 감소시켜 저장성 향상
> 수분 활성도를 줄여 미생물이나 효소의 작용에 의한 부패 또는 변질 억제
> 식품의 무게, 부피 감소로 취급과 수송 및 유통 용이
> 건조과정에서 수분이 제거되어 성분 농축 → 독특한 풍미 형성 및 기호성 향상
– 수분 함량을 낮추어 유해미생물의 생장을 억제
– 수분 함량보다 미생물이나 효소반응과 같은 식품의 주반응과 밀접한 관계가 있는 것은 Aw이다.
– 수분 활성도: 특정 온도에서 물의 수증기압(P₀) 대비 식품의 수증기압(P)의 비
(2) 식품의 건조 속도와 건조 단계
① 건조시간에 따른 함수율의 변화
- 함수율 : 식품이 수분을 머금고 있는 비율
- 함수율 기울기 : 건조속도 시간과 비례하지 않음
- 평형함수율 : 평형을 이루는 시점
- 오른쪽 그림은 식품의 품온의 변화
② 건조특성곡선
– a-b 예열 또는 조절기간(settling down stage)
> 식품이 가온되는 단계
- b-c 정률 건조기간(constant drying period)
= 항률 건조 기간 or 표면 증발 기간
> 식품 표면에 있는 수분이 증발되는 단계
- c점 임계수분함량(critical moisture content)
= 임계함수율
> 정률 건조기간이 끝나고 감률건조가 시작되는 경계에 상당하는 함수율
- c-e 감률건조기간(falling rate period)
> 표면수분이 전부 제거되고 식품 내부에 있는 수분이 표면으로 이동(모세관, 확산)되면서 건조되는 단계
> 재료의 온도가 점차 상승하며 최종적으로 건조 온도와 평행
- 정률 건조기간
> 표면 증발 기간
> 표면에 있는 물이 열에 의해 증발
> 수분증발 속도와 열전달 속도가 평형
> 건조 속도는 일정
> 식품 내부의 수분이 표면으로 이동
> 수분증발은 표면이 마를 때까지 계속됨
> 식품 내부의 수분이 표면으로 이동하는 속도가 표면 증발보다 빨라서 유지된다
- 감률 건조기간
> 식품의 표면에 수분이 아주 적은 상태에서 수분증발이 나타나기 위해서는 식품 내부 수분의표면으로의이동이일어나야 함
> 건조가 진행될수록 조직의 변화로 내부의 수분 이동 제한됨
✓ 표면에서의 증발 속도 > 조직 내의 수분이동 속도
✓ 표면에서의 수분증발 속도가 계속 감소하여 감률(감속) 건조현상이 발생
> 조직 내 수분이동 기작
✓ 모세관 이동에 따른 감률 건조
✓ 확산의 감률 건조
- 감률 건조기간
> 모세관이동 기작에 따른 감률 건조
✓ 건조 속도는 조직 내의 수분 함량과 식품의 두께에 따라 결정됨
✓ 모세관이동에 따른 건조는 정률 건조가 끝나는 시점부터 시작
> 기작의 감률 건조
✓ 건조 공기와 식품 내부 간의 수분 농도 기울기 발생
✓ 건조 공기와 식품 내부 간의 수증기 분압 기울기 발생
✓ 식품 표면의 수분층
(3) 식품의 주요 장치
- 자연 건조: 천일 건조, 자연동결 건조
– 인공 건조: 분무 건조, 포말 건조, 드럼 건조, 냉동진공 건조, 열풍 건조, 냉풍 건조, 적외선 건조, 진공 건조, 고주파 건조, 초음파 건조, 팽화 건조 등
> 식품을 건조시키기 위하여 인위적으로 열을 공급하는 과학적인 방법
> 자연건조보다 균일한 제품 생산 가능
> 건조 시 식품 성상, 상태, 열변성의 정도와 처리량 등 고려
① 열풍 건조장치
- 식품에 열풍을 접촉시켜 건조하는 장치
- 킬른 건조기와 캐비닛 건조기, 터널 건조기
(1) 킬른 건조기
– 구조가 간단하고 쉽게 제작할 수 있는 장점 소량의 식품(1~2ton)을 건조하는데 적합
– 건조기 내 상하 온도차가 커서 건조시료 환적필요
– 호프(hop), 엿기름(malt) 등
(2) 터널 건조기
- 다량의 식품을 건조하는 데 적합
- 연속적으로 건조작업 수행 가능
- 열풍이 흐르는 방향과 식품이 이동하는 방향에 따라 역류식,
병류식 등
> 병류식: 열풍과 시료가 같은 방향으로 이동. 건조 초기에 건조 속도가 빠름
> 역류식: 열풍과 시료가 서로 반대 방향으로 이동. 초기 건조 속도는 느림, 열 이용효율이 좋음
- 컨베이어 건조기 : 터널 건조기와 유사하나 건조시료의 이동
방법을 컨베이어 벨트로 한 것
> 속도, 풍속 조절 쉬워 건조속도 빠름
(3) 유동층 건조기 (부상식 건조기)
- 열풍 속에 시료를 부상시켜 시료와 열풍의 접촉을 좋게 하여 균일하고 빠른 건조 가능
- 집진기 설치 시 먼지도 동시에 분리 가능
- 곡물과 같은 입상의 시료 이외에도 당근, 양파, 감자, 완두, 육류, 소금, 설탕 등과 같은 제품에 공업적으로 이용
(4) 기류 건조기 (기성식 건조기) - 입사가 작고 가벼운 거
- 빠른 속도의 열풍 속에 시료를 투입하여 시료를 열풍 기류와 함께 이동시키면서 건조하는 방식
- 유동층 건조기와 유사하게 건조 속도가 빠르고 고른 건조제품을 얻을 수 있음
- 건조와 동시에 제품을 수송 가능
- 식품의 종류 제한 (주로 곡물, 밀가루)
(5) 드럼 건조기
- 입상의 식품을 회전하는 드럼 안에 넣고 열풍 공기를 가하여 건조하는 것(1), 액상이나 페이스트 같은 형태의 식품을 가열된 드럼 표면에서 건조하는 것(2)
- 드럼 표면의 칼날: 건조된 제품을 긁어내는 작용
- 포말 건조기(foam mat dryer): 다공판이나 스크린 벨트 위에 5 mm 정도의 거품을 만들 수 있도록 벨트 밑으로부터 가열공기를 불어넣어 건조시키는 방법. 열에 약한 액체식품 건조에 적합
② 분무 건조기
- 열에 예민한 식품 건조, 구형 입자 생산 가능
- 슬러리나 액체 용액의 형태로 건조기에 주입 → 용액이 미세한 액적(droplet) 안개 형태로 뜨거운 기체 흐름에 분산 → 액적으로부터 수분이 빠르게 기화되어 건조 고체 입자로 남아 기체 흐름에서 분리
> 분무기: 액체식품을 10-100 μm의 입자로 미세하게 분무
> 건조실: 입자들이 열풍기류와 접촉 건조되어 생기는 고형 건조분말이 침강할 수 있는 공간을 가진 수직 드럼형의 건조실
- 분무기의 성능이 분무 건조에서 중요
> 고압 노즐을 이용하는 방법
> 원심력을 이용하는 방법
> 압축 공기 노즐을 이용하는 방법
③ 냉동건조 장치
- 식품 내 수분을 냉동 상태에서 얼음의 승화작용을 이용해 제거하여 건조하는 방법
- 승화 작용은 대기압에서 불가능하여 4.58torr 이하 유지 필요 ( torr은 대기압의 1/760)
- 장치의 구성
> 냉동시설: 식품을 냉동 상태로 유지
> 감압시설: 건조실 내를 감압으로 유지할 수 있는 시설
> 가열장치: 승화열을 공급할 수 있는 장치로 증발되는 다량의 수분을 응축시켜 제거할 수 있는 장치(condenser, 응축기)가 부착되어 있음
- 건조비용이 고가, 식품의 조직 파괴가 덜 일어나고 복수성이 뛰어나며 향미성분의 보존성이 뛰어남
④ 자연 건조
(1) 천일 건조 방법(sun and solar drying)
- 태양의 복사열 이용
- 장점
> 각종 곡물과 채소, 과일류의 건조에 널리 이용
> 특별한 건조시설 불필요, 열에너지의 사용 없음
- 단점
> 날씨의 영향
> 착색, 퇴색, 산화 등의 변화와 효소에 의한 분해 등 발생
> 부적당한 건조 시 제품 수축 발생(균열과 뒤틀림)
- 직사광선을 피하고 통풍이 잘 되는 그늘에서 건조시켜서 표면 경화 방지, 균일한 건조, 변형의 최소화
(2) 자연냉동건조
- 겨울철의 야간 기온 -5ᵒC 전후, 주간 기온 0ᵒC 이상의 지역에서만 가능한 건조법
> 고온과 저온에서 식품을 교대로 처리
> 야간에는 식품 중 수분이 얼고 주간에는 녹으면서 수분이 조금씩 증발되어 탈수
> 마른 명태
(4) 건조식품의 포장과 저장
- 포장 시 건조식품의 변화
> 풍미가 변하고 점탄성 저하, 색상 등의 변화 발생, 미생물과 해충 등의 피해
> 건조식품의 수분 흡습으로 인한 변색과 향미 손상
✓ 건조 시 다공질 발생
✓ 냉동건조한인스턴트커피, 파인애플 과즙분말, 건조마늘분말
✓ 지방질을 많이 함유한 건조식품
- 과일이나 채소의 경우 포장 전 훈증제 처리로 해충, 미생물에 의한 건조제품의 품질 손상 방지
(5) 건조 중 식품의 변화
(1) 물리적 변화
- 식품 내부의 수분이 표면으로 이동하면서 수용성 물질을 운반하여 표면에 남김
- 초기의 건조 속도가 빠를 경우,
> 수분이 통과하기 어려운 피막 형성되어 건조 속도점차 감소
> 내부에 수분이 남아 있는 채 표면만 건조되어 표면 경화현상 → 부적절한 건조
> 건조 시 공기의 온도와 습도를 잘 조절하여 초기 건조 속도가 지나치게 빠르지 않도록 주의
- 식품 수축 현상
> 냉동건조를 제외한 대부분의 건조과정 중 발생
(2) 화학적 변화
- 식품의 색깔, 향미, 텍스처, 영양가, 저장성 등 변화
> 비타민 C
✓ 가열과 산화 작용에 예민
✓ 열풍건조 등의 건조과정 중 손실이 발생하지만 냉동건조 중에는 손실 거의 없음
> 비타민 B1
1. 건조과정 중 75% 손실
2. 데치기 후 건조 시 15%만 손실
> 효소적/비효소적 갈변화
1. 데치거나 아황산처리 후 건조하면 감소
> 지방질의 산화방지를 위한 항산화제 첨가
2. 염장
(1) 염장의 원리
- 소금의 방부력 이용
> 높은 삼투압에 의한 세균세포로부터의 탈수 작용
✓ 식품 내외의 삼투압 차이에 의하여 식품 내에 존재하는 수분과 소금 용액(또는 당 용액)이 바뀌어 소금은 식품 내로 흡수, 수분은 식품 외로 탈수
✓ 식품의 수분 활성도 감소 + 식품에 존재하는 미생물 세포에서의 원형질 분리 발생
> 미생물이 생산하는 단백질 분해효소의 작용 저해
✓ 소금의 구성 원소가 단백질 분해효소보다 먼저 단백질 분자의 펩타이드 위치에 결합하여 효소의 작용을 억제
> 소금 용액에 대한 산소의 융해도 감소
✓ 호기성 미생물의 발육 저하
> 소금의 해리에 의하여 생성되는 Cl이온 이 세균세포에 직접적으로 살균효과를 보임
> 소금은 세균의 CO2 에 대한 감도를 예민하게 함
(2) 소금의 농도와 미생물의 생육
- 대부분의 미생물은 소금의 농도가 증가할수록 생육에 저해를 받음
> 일반적으로 세균 소금 10% 농도에서 생육이 억제됨
- 소금에 대한 저항성
> 병원균 < 부패균
> 간균 < 구균
> 무포자 형성균 < 포자 형성균
- 호염미생물 또는 호삼투미생물
- Clostridium botulinum은 소금 6%, Bacillus cereus는 소금 10%에서 생육 억제
- Saccharomyces 속의 효모는 소금 15%, Zygosaccharomyces 속 간장 효모는 소금 20%, Penicillium 속 곰팡이는 소금 20-30%에서 생육 억제
(3) 염장법의 종류
① 건염법
- 식품에 직접 소금을 뿌려 염장하는 방법
- 시간이 지날수록 절임 과정이 급속도로 진행
- 육류의 건식 큐어링법(dry curing method)
> 원료육 10 kg 당 300~500g 소금을 첨가
> 장점: 특별한 설비가 필요없음, 소금 첨가량에 비하여 절임효과가 큼, 염장이 잘못되었을 때 피해가 적음
> 단점: 소금의 삼투가 불균일해질 우려가 있어 품질이 고르지 못함, 지나치게 탈수되어 외관이 좋지 못함, 염장 중 공기와 접촉이 쉬워 산소의 피해 가능성이 있음.
② 액염법
- Wet curing method, brine curing method
- 식염수(염지액)를 제조하여 그 속에 식품을 담가두는 방법
- 절임 중 식품의 수분이 용출
- 장점 : 소금의 삼투가 균일하여 제품의 품질이 고름, 염장 중 공기와 접촉하지 않아 산소에 의한 피해가 적음, 과도한 탈수가 일어나지 않아 외관, 풍미 등이 좋음, 제품의 염미 조절 가능
- 단점 : 물이 새지 않는 염장용기 필수, 건염법에 비하여 소금 사용량이 많음, 염장 중 자주 교반하지 않으면 식품 주위에 묽은 소금물의 층이 생겨 염장 초기에 부패하기 쉬움
③ 기타
- 개량염지법 : 식품 소금 식품 소금
- 개량건염법 : 액염 후 건염
- 염수주사법 : 염수액을 주사
3. 훈연
(1) 훈연의 목적
- Smoking
- 목재를 불완전 연소 시킬 때 나오는 연기에 식품을 그을려 탈수, 건조와 동시에 훈연성분을 식품에 부여하고 저장성과 기호성의 향상을 도모하는 방법
> 수지 함량이 적고 방부성 물질이 많이 생산되며 향미를 좋게 하는 경질나무(활엽수)
✓ 벚나무, 떡갈나무, 호두나무, 밤나무, 매화나무, 단풍나무 등, 왕겨와 옥수수속
- 훈연 목적
> 풍미의 증진, 제품의 색깔 향상, 보존성 부여, 지방질 산패의 방지, 유화형 소시지의 보호피막 형성, 새로운 제품의 개발
✓ 훈연성분 중의 각종 카보닐화합물
✓ 훈연성분 중 페놀계 화학물, 각종 유기산
✓ 셀룰로오즈 : 카보닐화합물, 리그닐 : 방향성분
(2) 훈연의 기능
① 항산화 및 항균작용
- 페놀 또는 유기산
> 표면의 미생물을 감소시켜 저장기간을 연장
- 페놀류
> 식품 표층에 흡착, 침투하여 지방의 산화 억제
- 알데하이드류
> 당과 아미노산 및 연기 중의 알데하이드류가 아미노-카보닐 반응(amino carbonyl reaction)
② 훈연취의 부여와 발색
- 연기의 밀도, 훈연실의 공기속도, 상대습도, 제품의 표면상태 등에 따라 연기성분의 침착 속도와 양이 영향을 받음
> 연기의 밀도 흡착이 잘됨
> 훈연실 내 공기 흐름 훈연성분 빠르게 침투
> 상대습도
✓ 상대습도가 높으면 연기의 침착은 좋지만 발색이 제한된다.
- 페놀류 중 메틸과이어콜, 다이메톡시페놀 : 좋은 훈향
- 카보닐화합물과 락톤류 : 달콤한 훈향
- 방향성 케톤류 : 훈향 형성
- 피라진 : 염기성 성분 중 좋은 향
③ 훈연방법
냉훈연법, 온훈연법, 열훈연법, 전기훈연법, 액체훈연법
- 냉훈연
> 사용온도 범위가 돼지기름(라드)의 융점 이하(10~30‘C)
> 고급품의 제조에 널리 쓰였으나 훈연시간이 길고 노동력이 많이 들며, 중량 감소가 크고 발색이 좋지 않아 최근에는 많이 사용하지 않음
> 최종 제품은 별도로 가열처리하지 않음
- 온훈연법 (30~80‘C)
> 비교적 미생물이 번식하기 쉬운 방법
> 너무 긴 시간 동안 훈연을 하지 않는 것이 좋음
- 열훈연법 (80‘C 이상)
> 단백질의 열응고 온도를 넘는 범위에서 행함
> 90-120ᵒC에서는 배훈법 이라고 칭함
- 전기훈연법
> 전기를 이용하여 고기의 표면에 연기 중의 유효성분의 침착을 촉진시키는 것
- 액체훈연법
> 나무를 태우거나 목탄을 만들 때 생기는 연기를 모아 연기액을 만들어 고기에 침투시키거나 첨가시키는 방법
> 연기 발생이 필요 없어서 경제적이며 조성이 일정하므로 재현성이 높음
> 일반적으로 경목(벚나무, 참나무, 떡갈나무 등)로 만듦
> 최종제품은 주로 페놀, 유기산, 알코올 및 카보닐화합물을 함유하고 있음
4. 방사선
(1) 방사선의 종류와 특징
- 방사선
> α, β, γ선, X선, 전자선, 중성자선 등
✓ X선과 γ선은 초단파
✓ 고에너지를 갖는 전자파
- 미생물학적, 독성학적, 유전학적, 영양학적 안전이 확보된 유용한 기술로 평가
- 이온화방사선 = 방사선
- 식품 및 공중보건 산업에서 활용되는 방사선
> 80% γ선, 20% 미만 전자선
> X선은 의료 진단용
> 전자선
✓ 투과력이 약함
✓ 곡류의 살충, 표면 살균, 의료 제품 및 제약 등의 일부 분야에 실용화
✓ 전자선 양 조절 가능 - 공정제어, 신속하고 정확한 공정, 에너지 효율성, 소비자 수용성 등의 측면에서 장점이 있어 현재 선진국에서 활용이 확대되고 있음
> 감마선
✓ 투과력이 강함 → 완제품을 포장한 상태로 연속 처리 가능
✓ 살균처리 후 재포장에 따른 2차 오염을 방지, 에너지효율 상승 가능
✓ 제품의 품온 상승에 따른 성분 파괴 최소화, 외관변화를 방지할 수 있는 냉온살균법이라고도 함
✓ 유해성분이 생성되거나 잔존하지 않음
✓ 환경조건의 영향을 거의 받지 않음
(2) 방사선에 의한 미생물 살균의 구분
- 제거하고자 하는 대상 미생물, 제어 수준, 식품의 특성 등에 따라 조사선량 조절 필요
> 조사선량, 식품 종류 등에 식품 품질 변화를 일으킬 수 있음
- 방사선에 의한 식품 내 미생물 살균 목적에 따른 개념
> 방사선 완전살균(radappertization): Bacillus 및 Clostridium spp. 등의 포자 생성 미생물을 포함한 모든 미생물이 검출되지 않을 정도로 완전 살균하는 처리
✓ 30-50KGy 고선량 조사로 내생포자까지 살균
✓ 통조림식품, 병원 환자용 무균식품, 우주인식품, 특수 스포츠식품, 실험동물용 무균사료, 의약품, 의료용품 및 식품의 포장재료 등의 살균
> 방사선 병원균 살균(radicidation): 일반적인 식중독균, 경구 전염병균 등의 병원성 미생물을 사멸
✓ 1-10KGy
✓ 세계적으로 실용화가 가장 활발
> 방사선 부분살균(radurization): 식품의 일반오염 미생물의 생균수를 감소를 목적
✓ 0.5-10KGy
✓ 보존기간 또는 냉장기간 연장시키는 처리
(3) 식품저장에 이용되는 방사선 조사기술
- 농산물의 발아 및 발근 억제, 농산물의 해충 구제, 농축산물의 기생충 사멸, 농산물의 숙도 조절, 저장수명 연장
- 방사선 조사의 이점
> 살균 또는 살충, 발아 및 발근의 억제로 숙도 제어
> 온도 상승을 동반하지 않음
✓ 냉온살균법(cold sterilization, cold pasteurization)이라고도 하며 열에 의한 식품 변질
방지 가능
> 포장식품 그대로 살균 가능
✓ 통조림, 폴리에틸렌 등으로 포장된 제품을 그대로 살균할 수 있음
> 짧은 공정시간
✓ 연속적인 작업 가능
(4) 식품 방사선 조사의 국제적 합의 규격
- 지난 50여 년간 방사선 조사에 대한다양한안전성 연구 추진
- 1980년, FAO/WHO/IAEA에서는 10KGy 이하로 조사된 모든 식품의안전성을 인정
- Codex(국제식품규격위원회)에서 방사선 조사식품에 대한 국제적 합의 규격을 배포
(5) 방사선이 식품 성분에 미치는 영향
① 단백질
- 살균선량 정도의 방사선 조사 시 단백질 변화 없음
- 살균선량 이상에서 향미의 변화 발생
> 고단백질 식품: 향미가 현저히 달라지고 단백질의 변성 초래
> 펩타이드 결합의 개환, 중합, 응고, 침전의 변화
- 장기간의 방사선 조사 시 단백질은 분해되어 암모니아, 유황화합물, CO2 같은 분해산물을 방출
> 단백질의 농도가 높을수록 심하게 나타남
> 아미노산의 탈아미노반응과 더불어 방향족 아미노산의 환구조 파괴로 암모니아 생성
> 함황 아미노산에 의한 휘발성 유황 화합물 생성으로 이취 발생
② 탄수화물
- 전분 중합 끊어짐
> 전분의 구성 단위인 육탄당 생성
- 슈크로오스(이당류)가 과당과 포도당(단당류)으로 가수분해 펙틴 분해
- 다당류의 점도 저하, 기계적 강도 저하
- 가수분해가 용이해지면서 세균에 대한 저항성 약화
- 조직연화로 인한 과일 숙성 촉진 가능
③ 지방질
- 지방질의 산화 방지 역할을 하는 항산화성 물질 파괴
> 과산화물, 카보닐화합물, 산 등이 생성
- 무산소조건에서는수소가스와 소량의 메탄, 미량의 알칸 생성
- 동식물 유지에서 과산화물가와 산가가 증가
④ 비타민
- 가열살균 시의 파괴와 비슷한 정도로 파괴
- B1, K 가 방사선에 가장 큰 영향을 받음
> 0.5 kGy 조사 시 비타민 B₁은 수용액 중에서 50%, 달걀분말 중에서 5% 미만으로 손실
- 무산소 조건에서 조사 시 손실률
⑤ 색소
- 탈색작용 발생
> 조사량에 따라 탈색의 정도에 차이가 있음
- 미오글로빈(myoblobin)
> 옥시미오글로빈(oxymyoglobin)으로 변하여 맑은 홍색
> 산소가 있을 경우 메트미오글로빈(metmyoglobin)이 생성되어 갈색
- 엽록소(chlorophyll)
> 패오피틴(phaeophytin)으로 변화
- 카로티노이드(carotenoid)
> 여러 개의 불포화 탄소를 가지고 있어 쉽게 산화되나 천연조직 중에서는 비교적 안정
⑥ 효소
- 방사선에 의하여 불활성화
- 자연적으로 존재할 때가 용액상태로 존재할 때보다 방사선에 대한 내성이 존재
- 효소를 불활성화시킬 수 있는 조사선량은 미생물 살균에 필요한 조사량의 5배
(6) 방사선 조사의 안전 평가
- 3개의 UN 산하기구인 IAEA, FAO 및 WHO가 관장하여 국제방사능 조사계획을 구상
- 1980년 10 kGy까지 조사된 시식품은 독물학적 장해가 없다고 결론
- 현재 52개국의 200여개의 시설에서 약 230종의 식품에 대하여 방사선 조사가 허가되었음
- 주요 방사선 조사 대상 식품
> 향신료, 건조채소류, 근채류, 가금류 등
- 조사 목적에 따라 10 kGy 이상의 선량을 요구하기도 함
> 유기 방사능 및 발암물질의 생성 여부, 유전자에 영향을 끼칠 수 있는 물질의 생성 여부, 영양소의 파괴 여부, 기타 등을 고려해야 함
- 우리나라에서는 1987년 감자, 양파, 마늘 등에 방사선 조사 허용. 이후 차 식품의 범위를 넓혀가고 있음
6주차
5. 저온(냉장, 냉동)저장
(1) 식품의 저온저장
- 식품의 품질을 천연상태와 가깝게 보존 가능
> 냉동 방법 : 반영구적, 천연의 신선한 상태
- 식품 변패는 대부분 식품성분의 화학적 변화, 미생물에 의함
> 화학반응 속도는온도가10ᵒC 강하함에 따라 ½ 정도로 감소
> -20ᵒC에 저장하면 저장 중 산화속도가 30ᵒC 일 때보다 거의 1/30로 감소
- 식품공전 상 냉장, 냉동식품의 보존온도
> 냉장: 0-10ᵒC, 냉동: -18ᵒC
> 해썹(HACCP) 고시에서 냉장은 5ᵒC, 냉동은 -1ᵒC 이하로 규정
> 식품에 따라 다를 수 있음
(2) 냉장저장
- 15ᵒC 이하의 온도와 냉동 온도 이상의 온도 조건에서 저장
- 일반적으로 0-10ᵒC로 규정
- 냉장저장 시 이점
> 미생물의 증식 억제
> 수확 후 식물조직의 대사작용과 도축 후 동물조직의 대사작용 억제
> 식품 품질을 저하시키는 화학작용 억제
> 수분의 감소 방지
- 식품 별 냉장저장
> 생선, 식육, 우유 등은 빙결되지 않을 만큼 낮은 온도에서 저장 (보관기간 늘리고 품질변화 낮춤)
> 과일과 채소는 식품별 적정 온도에서 저장 (냉해 조심)
- 습도와 공기의 순환 함께 조절 (+온도 > 냉장고)
> 동일한 식품의 경우 온도가 높으면 습도를 낮추어 미생물 번식 억제 가능
- 품온완화(tempering) > 냉장저장의 단점을 보완하는 방법
> 냉장저장 했던 식품을 미리 외기온도에 가까운 온도에서 저장하는 것
> 냉장저장 한 식품을 갑자기 온도가 높은 공기 중에 방치하면 식품의 표면에 물방울(응축수) 발생
✓ 차가운 식품 표면에 공기가 닿으면 공기는 노점(dew point) 이하로 냉각되어 응축수(식품품질저하) 생성
✓ 노점(이슬점): 수증기를 포함한 기체의 온도가 떨어졌을 때 상대습도가 100%가 되어 이슬이 맺히기 시작하는 점
✓ 호흡작용을 방해, 식품의 가습화로 곰팡이 등의 번식 용이
(3) 냉동저장
- 장기간 저장법 ( 자유수 함량 낮춤)
- 식품 중 함유된 수분의 대부분을 빙결시켜서 저장하는 방법
- 국제냉동협회에서는 -18ᵒC 이하에서 저장하도록 권장
- 효율적으로 생물학적 작용(미생물, 효소)과 화학적 변화를 억제시킬 수 있으므로 식품의 장기간 저장이 가능해짐
① 식품의 빙점(Freezing point, 어는점)
- 빙점 : 일정한 압력에서 물질의 액체 상태와 고체 상태가 평형을 이루어 존재하는 온도
> 순수한 물의 경우 빙점이 0ᵒC
- 빙점저하(freezing point depression)
> 용매에 용질을 첨가하게 되면 빙점이 저하되는 현상
> 일반적인 식품은 용질이 포함되어 있기 때문에 빙점이 0C 이하
- 빙점의 변화
> 용질의 양과 결정화된 용매의 양에 따라서 변함
> 일반적으로 식품에 함유된 용질의 농도가 클수록 더 낮은 온도에서 얼게 되며, 얼 때까지의 시간도 많이 소요됨
- 최초 빙점, 최초 동결점 : 식품이 얼기 시작하는 온도
- 열의 온점 : 식품에서 가장 늦게 어는 지점
- 냉동 속도에 따라 식품 조직 내 얼음 결정의 위치가 달라짐
- 완만냉동(slow freezing)
> 조직 세포와 세포의 사이에 얼음 결정 존재
> 얼음 결정의 크기가 크고 수분이 세포 내에서 세포 밖으로 이동하여 세포의 형태가 쪼그라드는 경향이 있어 식품의 텍스처 저하
- 급속냉동(quick freezing)
> 얼음 결정의크기가작고수가 많으며 균일하게 형성 및 분포
> 세포의 형태에 변화가 적어 식품의 품질 유지에 도움이 됨
- 같은 식품이라도 생성되는 얼음 결정의 크기가 다름
> 내부의 얼음 결정이 큼 (냉동속도가 외부보다 느림)
- 얼음 결정의 성장 (얼음 크기가 제각각일 때)
> 냉동 직후 냉장을 할 때에 얼음 결정의 성장 발생
> 부착 빙결
✓ 작은 것은 줄어들고 큰 것은 점점 커짐
> 바람직한 현상은 아니므로 가능한 한 억제 필요
> 급속 냉동하여 얼음 결정을 작고 균일하게, 냉장 시 온도 변화를 최소한으로 하는 것이 필요
② 완만냉동과 급속냉동의 차이
- 최대 빙결정 생성대(zone of maximum ice crystal formation)
> 얼음 결정이 최대로 생성되는 지점
> 최대 빙결정 생성대를 통과하는 시간이 35분 이내이면 급속냉동, 그 이상이면 완만냉동
- 냉동에 따른 식품 품질의 손상
- 성공적인 냉동을 위해 냉동저장 중 유지되어야 하는 최종온도는 -18'C
- 냉동 속도
> 식품의 표면적이 넓을수록, 전열표면이 넓을수록, 크기와 두께가 작을수록, 고형성분이 많을수록, 식품과 냉매 간의 온도차가 클수록 빠름
> 내부에서 표면으로 열이 이동하는 속도가 빠를수록 냉동 속도도 빨라짐
30분 > 35분으로 수정
③ 식품의 냉동법
- 자연순환 냉동법
> 냉각코일을 천정 또는 벽에 부착한 냉동실에 포장 또는 비포장 식품을 강제적인 공기순환 없이 서서히 냉동
> 소규모 시설로 냉동효율이 낮다
- 강제순환 냉동법
> 냉각된 공기를 고속으로 냉동실에 불어넣어 표면 열전달계수를 증대시켜 식품의 냉동 속도를 빠르게 하는 방법
> 공기의 온도는 -18~-34ᵒC, 공기의 유속은 0.5~18 m/sec를 유지
> 경제적이고 여러가지 크기나 모양의 식품을 냉동할 수 있으므로 식품냉동에 가장 흔히 사용됨
> 비포장식품이 너무 건조해지고 냉동기에 자주 끼는 성에를 제거해야 하는 등의 단점 존재
- 유동층 냉동법
> 균일한 입자의 식품을 스크린벨트를 통하여 냉각 공기를 강하게 불어 냉동시키는 방법
> 식품이 공기 속에서 유동화된 상태이므로 냉각 공기와의 접촉이 고르고 표면의 열전달계수가 높아 냉동시간이 짧음
> 급속냉동이 가능하며 개별급속동결 제품 생산 가능
- 접촉 냉동법
> 냉각된 다단식 금속판 사이에 포장된 식품을 넣고 포장의 크기를 알맞게 금속판의 간격을 조정하여 식품의 표면과 밑면에 밀착시켜 열교환이 빠르게 되도록 설계된 냉동기
> = 접촉식 판상냉동기
> 아이스크림, 육류, 수산물 등의 냉동
- 침지 냉동법
> 포장 또는 비포장된 식품을 냉동 브라인(brine)에 담그거나 냉매를 분무하여 냉동하는 방법
✓ 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 글리세롤(glycerol), 염수 등
> 사용하는 냉매의 조건
✓ 무독성, 저렴한 비용, 안전성, 낮은 점도
✓ 특히 비포장 식품과 접촉하는 냉매는 식품에 침투성이 적고 식품의 향미를 저해하지 않아야 함
> 식품과 냉매가 직접 접촉하므로 열전도가빨라급속냉동가능
> 최근 액체질소 또는 액체이산화탄소와 같은 냉매를 직접 식품에 살포
④ 냉동식품의 해동
- 냉동의 반대과정
- 해동과 냉동의 차이
> 열전도도와 열확산도
✓ 얼음의 열전도도는 물의 4배
✓ 얼음의 열확산도는 물의 8-9배
> 융해잠열
✓ 해동 : 비냉동부위(물)를 통하여 공급
✓ 냉동 : 냉동부위(얼음)를 통하여 공급
- 냉동식품의 해동에 소요되는 시간은 식품을 냉동시키는데 소요되는 시간보다 훨씬 길게 됨 : 냉동시간이 해동시간보다 빠름
- 냉동 속도와 해동 속도의 차이는 수분 함량이 비교적 많은 채소와 과일류에서 현저하게 나타남
- 급격한 해동 시 드립(drip) 발생
- 텍스처의 변화 등과 같은 품질 변화
- 드립(Drip)
> 동결식품을 해동할 때 얼음 결정이 녹으면서 생성된 수분이 육질에 흡수되지 못하고 유출되는 현상
> 식품의 중량 손실, 보수력 저하(열음결정에 의해 조직 파괴로 수분 용출), 기호성 및 영양성분(특히 수용성) 손실 발생
> 드립 발생 최소화 및 방지법
✓ 신선원료를 동결하고 해동
✓ 완만동결보다 급속동결
✓ 드립방지제 첨가 (당류, 식염 등)
✓ -18ᵒC 이하로 저장하여 얼음 결정의 성장 방지
- 5-10ᵒC의 낮은 온도에서 실시하는 것이 바람직
- 외부 가열식(실온 해동, 온수 해동, 순환식 해동)과 내부 가열식(초단파 해동, 고주파 해동), 진공
- 해동법
- 해동법의 기본적인 조건
> 내외 온도 차이에 의한 식품의 품질변화가 적을 것
> 텍스처의 변화가 적을 것
> 드립의 발생이 적을 것
> 단백질의 변성이 적을 것
> 해동 중 세균의 번식이 적을 것
> 선도 저하가 적을 것
⑤ 프리즈-프로 저장 냉동저장 이점 + 해동의 단점 보완)
- 중간수분식품(intermediate moisture food, IMF)과 냉동식품을 조합한 저장기술
> 수분 활성도를 조절하여 식품의 보존성을 높이고 냉동온도로 냉동시킨 소위 ‘냉동되지 않은 냉동식품’
> 용질을 이용
✓ 식품 중의 자유수를 줄여서 수분 활성도를 저하시켜 미생물의 생육을 억제 + 빙점강하를 이용
✓ 냉동식품과 같이 저온으로 품온을 유지하더라도 동결되지 않음
> 미생물학적으로 안정하여 장기 보존 가능, 냉동점(빙점)이 낮아 냉동내성이 좋은 편
- 냉동식품의 품온은 -6ᵒC이나 이 경우식품의 품온은 -20ᵒC
- 냉동고에 보관해도 단단해지지 않아 쉽게 조리, 섭취가 가능하며 미생물에 의한 식품의 부패가 방지되어 보존성 향상
- 냉동케이크, 냉동파이, 휘핑크림 등
1. 곡류의 가공 특성
(1) 벼(쌀) - 전분함량多, 장기간저장가능, 이동운반수송용이 : 수분이 적기 때문
① 벼의 도정
> 왕겨층: 제현기(sheller)를 이용하여 제거
> 쌀겨층: 과피, 종피, 외배유 및 호분층
> 전분층: 내배유
✓ 도정하여 최종제품으로 얻는 부위
- 쌀을 도정하는 공정 : 정미공정 (제현기 : 전단력)
(1) 정선(이물질, 부패 방지) 및 탈각(제현)
- 도정 전 정선(cleaning)과 탈각(왕겨 제거, dehulling)
- 길이, 비중, 형태, 크기, 금속성 물질 등을 고려하여 정선
> 자력 선별기: 금속성 물질 분리
> 아스피레이터 또는 비중선별기: 돌이나 먼지 등
✓ 비중 차이를 이용
✓ 비중이 비슷할 때에는 디스크 분리기
- 탈각 시 제현기 사용
> 고무 롤러를 사용하여 왕겨의 제거효율을 높이고 싸라기(broken rice)의 발생 감소
(2) 도정
> 연삭식정미기 : 금속롤러 사용
> 마찰식정미기 : 마찰 + 찰리
- 도정의 목적: 배유(백미)를 얻기 위함
> 배유: 알맹이, 가루 또는 전분의 형태로 가공
- 겨(bran)를 완전히 제어하는 것이 중요
- 도정기
> 정미기: 현미의 겨층을 제거하는 도정기
> 흡인마찰식 정미기가 가장 많이 보급됨
- 도정의 원리: 곡립 사이에 마찰, 찰리, 절삭, 충격 등의 작용
> 마찰작용: 곡립면이 매끈해지고 알맹이가 고르게 됨(낱알이 맞비벼지는 힘에 의해)
> 찰리작용: 조직 표면이 벗겨짐(쌀겨에 압력을 가해 쌀겨와 전분층에 분리가 일어남)
> 절삭작용:곡립의 조직을분할(쌀겨가 롤러에의해 깎이는 것
> 충격작용 : 큰 힘이 있는 물체를 곡립에 충돌시킴
(3) 도정도와 쌀의 품질
- 도정도 : 쌀겨층(현미에서 8%정도)의 벗겨진 정도
- 도정률 : 현미량에 대한 백미량의 백분율
- 도감률 : 현미에서 쌀겨층이 제거된 비율(최대 8%)
- 쌀의 품질
> 백미: 무게비로 8% 도정한 것
✓ 10분도미
> 7분도미 : 겨층 8%의 70%를 제거한 것(8 x 0.7 = 5.6%)
> 5분도미 : 겨층 8%의 50%를 제거한 것(8 x ..5 = 4%)
> 무세미 : 쌀에 부착된 겨를 기계적으로 완전히 제거한 것
- 도정도 높음 = 도정률 낮고, 도감률 높다
② 쌀의 용도
- 국내 쌀 생산량의 95% 이상이 밥으로 소비
- 가공용은 주류를 포함하여 5% 내외
> 취반용으로 부적합한 묵은 쌀(aged rice, 매년 10월, 1년 고미, 2년 고고미)은 막걸리, 청주 등의 발효원료로 사용
- 쌀가루를 혼합한 라면, 국수 등의 제품화, 빵류, 과자류, 스낵제품 등- 영양강화 쌀
- 가공밥류
> CJ제일제당의 햇반: 무균포장 실시
- 파보일드 쌀
> 일반 쌀보다 영양성분 풍부
✓ 비타민 B₁은 약 2.3배, 아미노산은 1.2-1.6배, 무기질은 1.4-4.8배 많음
> 국내에서는 올벼쌀, 찐쌀 등으로 알려짐
> 국내 파보일드 쌀 제조 요건 확립
✓ 65ᵒC에서 쌀을 물에 4시간 불림 → 100ᵒC에서 40분간 찜→ 건조하여
- 수분함량 15%로 감소→도정(10분도미)
- 가공밥류
> CJ제일제당의 햇반: 무균포장 실시
> 알파쌀, 동결건조쌀, 팽화쌀, 레토르트밥,
무균포장밥, 냉동밥과 기타 통조림밥 등
✓ 물을 가하거나 열탕해서 조리 복원하는 가수조리형 – 알파쌀, 동결건조쌀, 팽화쌀 등
✓ 물이나 열탕 없이 바로 가열 조리해서 먹는 비가수형 – 레토르트밥, 무균포장밥, 냉동밥, 통조림밥 등
- 가수조리형 : 수분함량 10%이하인 건식형태(상온저장 가능)
- 비가수형 : 수분함량 30% 이상인 습식형태
(2) 보리
① 보리의 구조
- 겉보리와 쌀보리
> 겉보리 : 부피가 밀착되어 쉽게 떨어지지 않음
✓ 국내 중부, 북부 지방에서 주로 재배
> 쌀보리 : 부피가 쉽게 떨어짐
✓ 국내 남부 지방에서 주로 재배
- 부피, 과피, 종피, 호분층, 내배유
② 정맥
- 보리의 정미공정
- 연삭식 정맥기가 주로 쓰임
- 할맥 : 섬유소를 제거한 정맥으로 종구를 따라 절단한 형태
> 종구를 완전히 제거하기 위해 1차 도정 후 할맥기로 종구를 따라 보리를 절단한 뒤 2차 도정함
> 할맥의 이점
✓ 밥을 지을 때 물의 흡수가 잘 되어 취반 용이
✓ 보리쌀의 백도가 높아지고 입형이 쌀과 비슷하여 취반 시 이질감 감소
✓ 취반성, 기호성 향상
- 압맥 : 롤러 사이를 통과하며 가열 및 압편하여 호분층 조직을 파괴시킨 형태
③ 보리의 영양적 특성
- 탄수화물이 풍부하고 단백질, 지방질, 비타민 등 다양한 영양성분이 고르게 함유
> 식용, 사료용, 양조용 등
- 이용비율 감소
- 쌀 위주의 식생활에서 부족하기 쉬운 영양분 보충 가능
> 식이섬유, 비타민B1, 비타민B2, 나이아신, 엽산, 칼슘, 철분
✓ 각기병, 펠라그라병, 빈혈 등의 예방, 변비 해소
✓ 장내 유익균 증식을 도와 비타민B₆와 판토텐산의 합성 촉진시켜 피부미용 효과
✓ 식이섬유 중 β-glucan(기능성물질)은 고혈압, 동맥경화, 심장병, 당뇨병 등의 성인병 예방 및 치료 효과가 있음
- GI(혈당지수) 낮다
(3) 밀
① 밀의 종류와 종실의 구조
- 식품산업의 중요한 원료
- 보통밀, 클럽밀, 듀럼밀
> 보통밀: 제빵, 제과, 제면 적성이 다른 종에 비해 훨씬 뛰어남 (90% 이상의 밀로 가장 흔함)
> 종류(또는 품종)에 따라 입자의 경도, 단백질 함량 또는 특성 등이 다양
> 클럽밀: 제빵용으로 적합하지는 않으나 저단백 함량과 박력 글루텐이 요구되는 특정 형태의 케이크의 제조에 우수한 특성
> 듀럼밀: 종실 조직이 매우 단단하고 단백질 함량이 높은 편
✓ 글루텐 함량이 파스타 생산에 이상적
- 배아, 배유, 겨의 세 부분으로 구성
> 밀가루는 주로 배유 부위
> 배아 2-3%, 겨 15%, 배유 83%
② 제분공정
- 밀 제분의 목적
> 배유로부터 겨층과 배아를 가능한 한 완전히 제거 및 분리
> 전분 입자가 과도한 손상이 일어나지 않는 범위 내에서 배유를 최대한도로 추출하는 것
- 밀 제분 공정
> 원료의 전처리 → 템퍼링 → 조쇄 → 순화 → 분쇄 → 완성 → 밀가루 처리(표백)(=숙성)
(1) 원료의 전처리
- 정선과정에서 이물질 선별
- 자력선별기(금속성물질), 비중선별기(먼지, 돌), 연마기(흙), 충격분쇄기(벌레 먹은 밀가루)
(2) 템퍼링 = 조질
- 제분하기 전 밀에 물을 가하여 제분에 적합한 상태로 만드는 공정
- 가수처리
- 템퍼링의 목적 ★
> 밀의 껍질부분을 강인하게 하여 제분공정에서 분말화되는 것을 억제
> 겨로부터 배유의 물리적 분리를 쉽게 함
> 배유를 유연하게 하여 쉽게 가루로 분쇄시킬 수 있게 함
> 분쇄 롤러를 거친 모든 물질이 체침(sifting)에 적당한 조건이 되게 함
> 밀가루의 최종 용도와 밀의 경도에 비례하여 분쇄공정에서 적절한 수준의 손상 전분이 생성될 수 있도록 함
- 컨디셔닝 : 템퍼링 중 온도처리를 통해 수분의 흡수를 촉진시키는 것
> 가열에 의한 수분 확산을 통한 수분 침투를 빠르게 함
> 45ᵒC를 넘지 않도록 주의 (4시간 ~ 36시간)
(3) 조쇄공정
- 밀로부터 밀가루를 생산하는 과정
- 조쇄 롤러 : 압착, 절단, 비틀림의 세 가지 작용
> 롤러 사이를 점차 접근시켜 압착작용
> 2개의 롤러가 같은 방향, 다른 속도로 회전하여 비틀림작용
> 롤러의 표면에있는치선으로서로밀을깨물게되어 절단작용
> 보통 4-5개의 조쇄 롤러를 통과시켜 배유를 분리
- 조쇄 롤러에서 부서진 것은 각 롤러에 연결된 체로 분리
> 최대 30개의 체를 사용하며 밑으로 갈수록 고운체를 사용
> 체를 통과한 물질을 스루(throughs), 통과하지 않은 물질을 오버스(overs)
> 비단체에서 걸러진 입자 크기 200 μm 이하를 밀가루
- 세몰리나 : 조쇄된 배유의 가장 큰 것 40mesh
- 미들링 : 세몰리나 다음으로 가는 배유 파쇄 입자로 40-84mesh를 통과한 것
- 분말 : 배유의 입자가 가장 작은 것으로 80-106mesh 정도
- 가루 : 95-156mesh의 배유 분립자로 세몰리나, 미들링, 분말 등을 분쇄하여 얻은 것
(4) 순화공정
- Purification
- 미들링에서 겨를 최대한 제거하여 순수한 배유를 얻기 위함
> 정제된 배유 입자를 파리나(farina)또는세몰리나(semolina)
> 분쇄공정에서 분쇄되어 가루가 됨
(5) 분쇄공정
- Middling reduction system
- 밀가루를 생산하는 공정
- 크기를 잘 정립한 세몰리나와 미들링은 단계적으로 활면 롤러(롤러에 치선이 없는 스무스한 롤러)에 의해 미세하게 분쇄
> 절단작용 없이 주로 압력에 의한 비틀림작용
- 쇼트(short bran 또는 short) : 가는 겨와 배아로 된 혼합물
(6) 완성공정
- 각 롤러에서 얻은 각종 밀가루는 용도에 따라 조합하거나 혼합하여 제품화
- 스트레이트 밀가루 : 각종 밀가루를 전부 혼합하여 한 가지 종류의 밀가루로 만든 것(보통 아래 두 개 혼합) 2등
- 패턴트 밀가루 : 세몰리나를 분쇄하여 얻은 가루(최상급)
- 클리어 밀가루 : 껍질 부분과 배아가 약간 많은 밀가루 3등
- 말분(=테일분) : 공정의 마지막에 얻는 밀기울(껍질)에 가까운 가루
- 제분수율(flour extraction) : 밀을 제분하여 밀가루로 얻을 수 있는 양을 밀에 대한 밀가루의 백분율로 나타낸 것(최대 제분수율은 72%로 72%가 다 얻어지면 스트레이트 밀가루다)
> 높을수록 수율이 좋아 밀가루를 많이 얻음
> 수율이 높다 = 껍질이 거의 없다
(7) 밀가루의 처리 = 숙성
- 카로티노이드계(주로 잔토필) 색소에 의한 유백색(yellowish creamy color)
- 자연표백(산소에 의한 산화로 무색으로 되는 색소)
> 표백에 오랜 시간이 걸리므로 인공적인 방법을 사용
- 과산화벤조일: 밀가루의 수분과 반응하여 발생기 산소를 생성하며, 발생기 산소가 색소를 산화 및 분해시켜 표백효과
> 제빵 특성에 영향을 미치지 않는 첨가제
> 50 ppm에서 24시간 이내
- 염소가스 : 표백 및 밀가루 숙성
> 밀가루의 pH를 감소시켜 케이크 제품의 적성도를 향상시킴
7주차 - 1
2. 곡류를 이용한 가공제품
(1) 빵
- 빵은 반죽을 만드는 방법을 기준으로 분류
> 직접반죽법(straight-dough method) : 소규모
> 스펀지법(sponge-and-dough method):대규모 (설비필요)
> 액체발효법(liquid ferment process)
- 제빵의 기본 공정은 반죽, 발효 및 굽기
① 반죽의 혼합
- Dough mixing
- 재료의 혼합, 수화, 글루텐 구조의 형성, 공기 포집, 안정화 등의 변화 발생
- 글루텐 형성 단백질(gluten-forming protein)의 역할이 중요
- 글루테닌 : 탄성, 글리아딘 : 신장성
- 픽업 → 클린업 → 발전 → 완전발전 및 최종 → 렛다운 → 브레이크다운
> 픽업 : 재료가 균일하게 혼합되고 글루텐의 구조가 형성되기 시작하는 단계.
> 클린업 : 건조 재료에 물이 완전히 흡수되고 반죽이 한 덩어리가 되며, 반죽이 믹서의 볼 벽이나 후크에 달라붙지 않게 되는 시기
✓ 반죽이 건조한 상태로 탄성을 갖기 시작하고 응집력이 큰 상태
✓ 쇼트닝 첨가 시기
> 발전 : 반죽의 형성 단계로 글루텐의 결합이 진행됨에 따라 반죽이 탄성과 신장성을 갖게 됨
✓ 믹서에 최대 에너지가 요구되는 시기
> 완전발전 및 최종: 탄성이 약간 떨어지고 신장성이 증가하는 시기
✓ 대부분의 제빵에서의 최적 단계
> 렛다운 : 오버 믹싱 상태
✓ 탄성을 잃고 신장성이 증가됨
✓ 반죽 표면은 유리수에 젖고 점착성이 증대됨
> 브레이크다운 : 글루텐 구조가 파괴되어 탄성을 완전히 잃어버리는 상태로 찰기가 없어진다
✓ 크러스트(crust, 빵 표면)와 크럼(crumb, 빵 내부)이 거친 불량한 제품
② 반죽의 발효
- 효모에 의한 물질 분해
> 당을 탄산가스와 알코올 등의 물질로 전환
- 굽기(baking) 단계에서 열에 의해 효모가 불활성화 되기 전까지 발효 지속
- Saccharomyces cerevisiae : 사카로마이시스 세레비제
> 반죽의 팽창작용
> 알코올, 유기산, 에스터, 풍미성분의 생성
> 발효 동안 반죽의 발전과 숙성
- 발효에 영향을 주는 요인들
> 효모의 양
✓ 효모의 양과 가스생성량 비례, 발효시간 반비례
> pH
✓ pH 4.5-5.5 에서 효모 활성 최대
✓ 직접반죽법에서 발효완료 시 pH는 5.5 정도
> 온도
✓ 직접반죽법에서 발효 촉진을 위해 27'C로 설정
✓ S. cerevisiae는 전형적인 중온균으로 7ᵒC에서 휴지상태, 35ᵒC까지 상승함에 따라 활성 증가
> 당과 소금
✓ 밀가루 자체에는 0.5% 정도의 포도당과 과당이 존재하여 효모의 활성에 충분
✓ 설탕과 소금의 농도가 높으면 높을수록 발효 속도 저하
✓ 소금 2% 이상에서 저하
- 발효실 관리
> 온·습도의 조절이 중요
> 온도는 약 27‘C, 상대습도는 dir 75'C가 이상적
✓ 상대습도 70% 이하 부적절
- 반죽의 펀칭
> 반죽을 때려주는 행위 : 가스 빼기
> 펀칭의 효과
✓ 균일한 발효 가능
✓ 반죽에 탄산가스 과다 축적 방지
✓ 공기 중의 산소 공급으로 효모 활성 증가
✓ 반죽의 가스 보유력 상승
> 1차 펀칭: 전체 발효시간(90분)의 60% 정도가 지난 시점으로, 발효 시작점으로부터 52±1분에 실시
> 2차 펀칭: 1차 펀칭 시간의 ½이 지난 시점에 실시
③ 정형공정
- 반죽의 분할부터 성형된 반죽을 팬에 넣는 공정
- 분할, 둥글리기, 중간발효, 성형, 팬에 넣기 순
(1) 분할
- 발효된 반죽을 미리 정한 일정한 무게의 개체 단위로 나눔
> 가능한 한 짧은 시간 내에 완료하는 것이 좋음 : 15-20min
(2) 둥글리기
- 분할된 반죽을 회복시키는 것
- 둥글리기의 목적
> 글루텐의 구조 및 방향 정돈
> 분할에 따른 형태의 불균일을 일정한 구상으로 하고 다음 공정(성형)을 용이하게 함
> 반죽의 절단면을 내부로 넣고 반죽 표면에 엷은 표피를 형성시켜 점착성을 적게 만듦
> 벤치타임(다음 단계) 중 반죽에 새로 발생된 가스를 보유할 수 있도록 표피를 만들어서 반죽덩어리의 팽창을 도움
(3) 중간 발효
- 벤치타임(bench time, floor time) 또는 오버헤드 프로푸(overhead proof)
- 글루텐 배열의 정돈과 동시에 약간의 가스를 발생시키고, 다음 공정인 성형에서 작업하기 좋도록 하기 위한 공정
- 보통 5-12분 정도, 27-29ᵒC, 75% 습도가 적당
(4) 성형 = 몰딩
- 빵의 모양을 만드는 공정
- 반죽의 강도와 제품의 종류에 따라 강약을 조절
- 반죽을 균일한 층으로 밀어 펴기(sheeting), 실린더 모양으로 말기(rolling), 일정한 압력으로 봉하기(sealing) 등
- 시터(sheeter)와 몰더(moulder)
(5) 팬에 넣기
- 성형된 반죽을 평철판에 일정한 간격으로 정렬하거나 틀에 넣는 것
- 팬의 온도는 32‘C가 적당
> 온도가 너무 높으면 빵이나 케이크가 처지고
> 온도가 너무 낮으면 반죽이 차가워져 발효가 지연된다.
- 팬의 크기에 알맞도록 반죽의 양을 계산하여 넣어야 함
④ 2차 발효
- 2차 발효의 목적
> 부피가 좋은 빵을 얻기 위한 재팽창 단계
> 부드러움과 신장성이 생기도록 반죽 상태를 회복시키는 것(final proofing)
✓ 성형공정을 거치며 가스가 빠진 반죽을 다시 부풀림
✓ 빵의 향에 관계하는 알코올, 유기산, 그 밖의 방향성 물질을 얻음
✓ 발효산물 중 유기산과 알코올이 글루텐의 신장성과 탄성을 높여 오븐 팽창이 잘 일어나도록 함
✓ 바람직한 외형과 식감을 얻음
- 2차 발효는 온도, 습도, 시간에 의해 결정
- 2차 발효의 발효 정도는 팽창정도, 반죽의 저항성, 투명도, 기포의 크기 등으로 판단
- 2차 발효의 결정 요인
> 온도 - 발효실 온도와 반죽 온도를 맞춘다,
✓ 30-54ᵒC(보통 38ᵒC)
✓ 반죽 내외부의 온도 차이: 외부>내부이면, 내부는 발효속도가 느림 → 최종제품의 외부 가장자리는
텍스처가 거칠고 가운데로 들어갈수록 텍스처가 조밀해짐
> 상대습도
✓ 75-90%(보통 85%)
✓ 낮은 습도(껍질 마름, 빵의 팽창 방해) vs 높은 습도(반죽 표면 수분으로 수포 발생, 표면 질감 나쁘게 함)
> 시간
✓ 55-65분(보통 60분)
✓ 발효시간이 표준보다 짧으면 부피가 작아지고 껍질 색이 짙으며 옆면이 터짐
✓ 발효시간이 표준보다 길면 껍질 색이 옅고 기공이 거칠며 텍스처와 저장성이 나쁨, 과다한 산의 생성으로 인해 바람직하지 않은 향이 나타남
- 최적 발효점(proofing maturity)
> 완제품 부피의 80%까지 팽창
✓ 오븐 팽창이 큰 경우에는 60-75% 발효
✓ 오븐 팽창이 작은 경우에는 85-90% 발효
> 성형된 반죽 부피의 3-4배
✓ 눈으로 판단
✓ 경험이나 훈련 필요
> 손가락으로 반죽을 눌렀을 때 반죽의 저항성으로 판단
> 철판에 굽는 제품은 모양, 투명도, 기포의 크기, 촉감, 반죽팽창 등으로 판단
✓ 과자빵, 버터롤, 스위트롤
> 틀 용적에 대한 부피의 증가로 판단
✓ 틀을 이용하는 식빵 등
⑤ 굽기공정
- 2차 발효 후 반죽을 오븐에 넣어 굽는 공정
- 제빵에서 최종적이고 가장 중요한 단계
- 굽기의 목적
> 탄산가스를 열 팽창시켜 빵의 모양을 갖도록 함
> 전분을 호화시켜 소화하기 쉬운 제품을 만듦
> 껍질 색과 독특한 향을 만듦
- 굽기공정에서 나타나는 현상
> 2차 발효 동안 계속된 생화학적 활성이 굽기 공정에서 중단 되어 불활성화
> 불안정한 콜로이드 상태의 안정화
> 전분 호화, 단백질 변성
> 당의 캐러멜화와 덱스트린화
> 멜라노이딘 등 여러 가지 카보닐화합물과 같은 새로운 물질 형성으로 제품의 외형과 풍미 형성
- 공급되는 열의 양, 오븐 안 습도, 굽는 시간 등이 영향을 줌
- 제빵공장에서의 굽기는 4단계
- 총 26분 정도
> 1단계
✓ 전체 굽는 시간의 약 ¼(6분 30초)
✓ 빵 내부의 온도는 분당 평균 4.7ᵒC 상승 (60‘C)
✓ 반죽 중의 탄산가스가 방출되어 빵의 부피가 증가하며 미생물은 열에 의해 불활성화 된다.
✓ 오븐 평균 온도: 204ᵒC
> 2, 3단계
✓ 전체 굽는 시간의 ½ 시점
✓ 빵 내부 온도는 분당 5.4ᵒC씩 상승 (98~99‘C)
✓ 전분의 호화와 단백질의 변성으로 빵의 구조형성이 결정됨
✓ 오븐 평균 온도: 238ᵒC
> 4단계 (끝 6분 정도)
✓ 굽기의 최종 ¼ 지점. 오븐의 온도는 221-238ᵒC로 유지
✓ 빵의 옆면이 단단하게 굳고 최종 껍질 색을 냄
⑥ 빵의 냉각
- 크러스트와 크럼 부분의 수분은 빵의 냉각을 통해 조절
- 크럼의 수분 이동
(2) 제면
① 면의 종류
- 원료에 따른 분류
> (밀가루) 국수, 라면, 마카로니
> (메밀가루 또는 전분) 메밀국수, 냉면
> (옥수수, 고구마 등의 전분) 당면
- 제조방법에 따른 분류
> 면대를 만들어 가늘게 절단하는 선절면 : 국수
> 작은 구멍으로 압출하여 만든 압출면 : 파스타, 마카로니, 스파게티, 전분면(당면)
> 밀가루 반죽을 길게 빼낸 신연면 : 소면, 수연 중화면
> 면을 만들고 기름에 튀긴 즉석면 : 라면
(1) 선절면
- 원료를 혼합(또는 반죽)하여 면대를 만들어 가늘게 선절하여 만든 것
- 수타면, 생면, 건면 등
> 수타면 : 기계를 사용하지 않고 칼로 썰어서 만드는 것
> 생면 : 기계를 사용하여 선절
> 건면 : 생면 건조
- 중력분이 적당
- 밀가루 100 g에 대하여 소금 3~4g 첨가
- 소금 첨가의 목적
> 조미
> 밀가루 글루텐의 힘을 강하게 함
> 건조시켰을 때 소금에 섞여있는 염화마그네슘(MgCl₂) 등의 흡습작용에 의하여 면선이 끊어지는 것을 방지
- 절치 번수
> 면선 부풀기에 대한 치수
> 3cm 폭의 선전 롤러에서 몇 개의 면선이 나오는지 나타냄
> 번호가 클수록 면선이 가늘어 진다
(2) 압출면 - 마카로니
- 글루텐 함량이 높은 듀럼밀을 주로 사용
- 압력(100-200 kg/cm²)을 가하여 면을 압출 400~700mmHg (대기압 760mmHg)
- 마카로니가 대표적인 압출면
> 수분이 약 31%
> 진공상태에서 압출 시 기포가 제거 및 제품의 투명도 상승
> 장기저장을 위해서는 수분을 12% 정도까지 건조한 후 포장
(3) 신연면
- 소면이 대표적
- 수연소면과 기계소면
> 수연소면
✓ 기계소면보다 더 강한 밀가루를 사용하고 소금도 더 많이 사용
✓ 표면에 식용기름을 칠하면서 면을 만듦
✓ 표면이 더 단단해 물에 삶았을 때 덜 풀리는 경향이 있음
✓ 밀가루 100, 소금 5-6, 물 40-50의 비율로 섞어 둥글넓적한 반죽판을 만듦
- 중화면(수연중화면, yellow alkaline noodle)
> 반죽하는 밀가루에 알칼리성 견수(고형물의 탄산염 Na, Ca)를 밀가루의 2~3% 정도로 첨가
> 글루텐의 탄성과 신전성 증가, 플라보노이드 색소가 알칼리의 작용으로 황변화하여 식감 상승
✓ pH 7-9일 때 글루텐의 점탄성이 최대가 되는데, 중화면은 pH 8~9 정도 알칼리화
(4) 즉석면 - 라면
> 면 제조 후 고압수증기로 전분을 호화시킨 뒤 기름에 튀김
> 전분이호화 되는 동시에 탈수됨
> 면 튀김은 초기에 직화식에서 간접가열식인 열교환 방식으로 전환
> 산가를 0.3 이하로 조절
> 튀김기름은 고소한 맛을 내는 쇠기름(beef tallow)와 팜유(palm oil) 사용
> 밀가루 25 kg에 소금 0.35 kg, 견수(중화면과 같음) 0.035 kg, 물 8.25 kg, 황색 4호 색소 등
> 컵라면은 호화온도가 낮은 변성 전분을 사용하고 면의 굵기를 가늘게 하여 호화온도를 낮춤
✓ 면의 복원성과 텍스처를 향상시켜 조리시간 단축 -> 인스턴트화
3. 곡류의 저장
(1) 곡물 저장 중 수분과 온도
① 곡류의 수분
- 곡물은 저장되고 있는 사이에 주변 공기의 습도에 의해서 수분 함량이 평형상태에 놓이게 됨
- 대기의 온도에 따라 포용할 수 있는 습기량(상대습도)이 달라지므로 대기의 온도는 간접적으로 곡물의 평형수분을 좌우
- 등온탈흡습곡선
> 식품의 수분 함량과 주변 공기 중의 습도의 관계를 설명
> 시료의 원래 수분함량에 따라 흡습과정 또는 탈습과정을 겪으며, 어떤 과정이 진행되냐에 따라 평형수분 함량 차이가 생김
② 온도
- 저장 중의 곡물 온도는 대부분의 경우 대기온도와 비슷
- 저장조건이 나쁠 경우에는 호흡에 의한 발열 등으로 곡물의 품온이 대기온도보다 더 높을 수 있음
> 곡물의 온도가 20ᵒC 정도가 되면 곡물의 호흡과 효소작용이 활발해지고 동시에 해충 및 미생물의 번식이 시작
- 저온저장이 필수적
- 수분과 온도 외에도 곡물 입자의 건전성(soundness)도 저장과 관련
> 불건전한 입자
(2) 곡물 저장 중의 변화
① 화학적 변화
- 곡물은 항상 호흡, 산화, 효소작용 등의 화학적 변화 진행
- 지방질 분해, 전분 변화, 단백질 변성 등
- 지방질의 분해
> 곰팡이 등의 미생물에 의해서 촉진
> 미국에서 벼나 현미의 저장성을 표시하는 지표로 지방산과 비환원당이 중요시됨
> 저장 나쁠때:유리지방산 증가, 비환원당 감소, 환원당 증가
- 무기성분의 변화
> 현미 저장 시 염소, 칼륨은 겉층에서 배유부로 이동
> 비타민 B군 감소
- 저장 중 pH 변화는 별로 심하지 않음
- 현미의 발아력
> 상온저장 시 1년이면 발아력을 거의 상실
> 저온저장 시 1년 10개월 후에도 50-60%의 발아율 유지
② 생리적 변화
(1) 호흡에 의한 변화
- 호흡작용은 곡립 자체와 미생물, 해충의 대사작용과 관련
- 수분 함량과 온도가 낮아지면 호흡이 감소 → 저장성 향상
- 수분함량 많을 때 혐기적 호흡
- 불건전 곡립은 더 많은 호흡
(2) 발열과 그 영향
- 외부로부터의 별다른 원인 없이 자연적으로 발열 가능
- 왕성한 호흡과 미생물의 번식이 원인
> 바구미나 곡식점부채좀나방 등이 심하게 번식하면 발열을 일으켜 겨울에도 30-35ᵒC
> 번식을 되풀이
③ 생물에 의한 피해
(1) 해충에 의한 피해
- 딱정벌레류, 나방류 및 거미류
- 방제약품에 대한 해충의 저항력
> 딱정벌레류>나방류
> 번데기>유충>성충과 알
(2) 미생물에 의한 피해
- 쌀의 변질과 가장 관계가 깊은 미생물은 곰팡이
> 수분활성도가 0.75 이하에서는 생육하기 어려움
- 향기의 변화, 착색 등 품질적 손실, 독소물질 생성
- 황변미균
> 수분 함량이 비교적 높은 쌀(14-15%)
> Penicillium islandicum
> 이스란디톡신(islanditoxin) 생성, 간경변
- 간암을 유발하는 균
> Aspergillus flavus (또는 A. parasiticus)는 aflatoxin을 생산하여 간암 유발
> 루브라톡신(rubratoxin), 사이클로피아조닌산(cyclopiazonic acid), 트라이코델민(trichodermin) 등
(3) 곡류의 저장법
- 쌀의 경우 벼의 형태로 저장하는 것이 가장 좋음
> 저장 중 물리적 장해를 받기 어려움
> 곡물의 수분 함량이 낮으면 해충이나 미생물, 쥐 등의 피해가 비교적 적음
> 용적으로 인하여 용적, 수송 문제 발생
> 단기저장의 경우 현미로 저장하는 것도 바람직
- 벼를 도정한 백미나 보리를 정맥한 보리쌀의 저장은 어려움
> 가공처리에 의해 물리적으로 해충이나 미생물의 침투 용이
> 온습도의 영향을 받기 쉬움
> 단기저장 외에는 가급적 도정 또는 정맥 후 저장하는 것은 피하는 것이 좋음
① 상온저장
- 자연 상태의 온도와 습도의 조건에서 곡물을 저장하는 일반적인 방법
- 경제적이나 고온다습한 곳에서는 품질 저하가 불가피
- 환기와 통풍을 통해 온도와 습도 조절 필요
② 저온저장
- 해충의 피해 방지를 위해 15'C의 온도 유지
> 이와 더불어 상대습도는 70% 이하로 유지
- 저온저장의 이점
> 해충에 의한 피해가 적음
> 호흡에 의한 품질저하가 적음
> 발아율 감소가 적음
> 비타민 B군의 감소 적음
> 외관이나 식미가 좋음
> 수분감소에 의한 중량감소 적음
③ 사일로 저장
- 곡물을 무포장으로 저장하는 탱크
- 곡물 엘리베이터
- 수용능력은 최대 약 3만톤
- 건조장치가 부설된 것도 있음
- 우리나라에서는 주로 수입된 밀이나 콩을 가공하기 전 임시 저장용으로 사일로를 이용
④ 방사선 조사에 의한 저장
- 방사선 조사의 목적
> 해충과 미생물 사멸
✓ 방사선의 감수성
* 해충의 알 > 유충 > 번데기 > 성충
* 성충은 20-200 krad에서 사멸
* 미생물은 100 krad에서 87-96% 사멸
> 발아 억제
- 방사선으로 인한 화학성분에 대한 영향, 식미의 변화는 적음
7주차 - 2
1. 콩 품종 및 특성
- 식물성 단백질과 지방질의 공급식품
> 라이신
> 아시아 지역의 나라에서는 꼭 필요한 식품
> 콩고기
- 각종 식품소재 뿐만 아니라 콩 플라스틱, 바이오에너지, 콩 단백질 및 섬유 등의 친환경 산업소재로 널리 이용
- 단백콩, 진품콩, 대풍콩
> 단백콩: 단백질 함량이 48.4%에 달하는 콩
> 진품콩: 콩 특유의 비린 맛이 없는 콩
> 대풍콩: 내재해성과 뛰어난 수량성을 가진 다수성 품종
(1) 콩의 구조 및 일반성분
- 표피는 콩 무게의 약 8.3%, 배축은 2.1%, 나머지(자엽)은 90% 정도
> 표피: 대부분 섬유질 및 가용성 무질소물 (86%)
> 자엽: 40% 이상의 단백질과 20% 정도의 지방질
> 배축: 단백질 함량은 자엽과 비슷, 지방질 함량이 낮음, 가용성 무질소물(주로 탄수화물, NFE)은 42.7%
> NFE 높음 = 소화율 높음
- 조리와 가공에 주로 이용되는 검정콩, 노란콩, 밥밑콩
> 지방질은 20% 내외, 단백질 함량은 차이 존재
✓ 검정콩과 노란콩: 단백질 함량 45-58%
✓ 밥밑콩: 단백질 함량 30.4%
> 콩 단백질의 약 90% 정도가 수용성 단백질이며, 대부분이 글리시닌(글로불린 단백질의 일종으로 함황 아미노산 비율이 높음), 콘글리시닌
- 콩의 영양성분은 주로 단백질에 분포
> 단백질 20-45%, 지방질 18-22%, 탄수화물 22-29%, 회분 4-5%
- 주요 단백질
> 글리시닌(70%), 레규멜린(알부민의 일종)
- 성분에 따른 콩의 분류
> 당질·단백질이 많고 지방질이 적은 것
> 단백질·지방질이 많고 당질이 적은 것
> 채소의 성질을 갖는 것( Vt, 무기질 풍부)
- 지방질
> 콩 지방질의 대부분은 중성지방
> 지방산 조성 : 리놀레산(C18:2) 52-57%, 올레산(C18:1) 32-36%, 팔미트산 등의 포화지방산 7-14%
> 레시틴 1-3% 함유
✓ 체내에 들어가 지방질의 소화흡수를 도움
✓ 식품가공에서 유화제로 사용
✓ 기름에서 분리(정제) 필요
- 탄수화물
> 섬유소, 당류, 펜토산, 헥소산, 갈락탄 등
> 라피노스(raffinose) 1-2%, 스타키오스(stachyose) 3-8%
- 사포닌(saponin)
- 카로티노이드, 이소플라본 글리코사이드 등의 색소
- 리폭시제네이스
(2) 콩의 영양저해 인자
- 트립신 저해제
> 생콩에 있으며, 단백질의 소화 저해, 가열에 의해 불활성화
- 피트산
> 금속이온과 결합하여 불용성 물질을 형성
> 가공 및 발효에 의해 함량이 감소
- 적혈구 응집소
> 당단백질로 적혈구 응집을 촉진
(3) 콩의 생리활성성분
- 미국식품의약청(FDA): 하루 25 g의 콩 단백질 섭취는 심장병의 발생 위험을 감소시킬 수 있음
- 이소플라본, 사포닌, 올리고당, 식이섬유, 피트산 등
> 이소플라본
✓ 식물성 색소성분
✓ 에스트로겐과 유사한 작용
✓ 골다공증, 심장질환 예방, 대장암 발생 감소, 중양 성장 억제, 간암, 식도암 및 폐암 등의 억제
2. 콩단백 제품
- 탈지콩을 출발원료로 하여 가공한 제품의 총칭
> 수용성 및 비수용성 탄수화물과 같은 비단백질 물질(성분)을 탈지 대두박에서 제거하는 정도에 따라 제품 분류
> 탈지 콩가루
✓ 단백질 함량이 50-69.9%, 콩 껍질과 콩기름을 제거한 나머지 고형분들
> 농축 콩단백질 단백질 + 불용성 물질 (수용 X)
✓ 단백질 함량이 70-80%
> 분리 콩단백질 단백질 (불용 수용 X)
✓ 단백질 함량이 90%
(1) 콩가루
- 탈지한 대두박 또는 탈지하지 않은 콩을 미세하게 분쇄하여 분말화
- 입자의 크기가 100mesh 체를 통과한 것
- 탈지 콩가루, 전지 콩가루, 레시틴 또는 콩기름을 첨가한 콩가루로 구분
- 제조과정 중 열처리
> 콩의 비린내 제거 (리폭시게네이즈 제거)
> 트립신 억제제 불활성화로 소화율 향상
> 가열처리로 인한 콩가루 착색, 단백질 용해도 감소
① 전지 콩가루
- 콩을 6-8조각으로 조쇄 → 분리된 표피를 제거 → 표피를 제거한 자엽과 배아를 15분간 열처리 → 건조 및 마쇄, 분쇄
- 87% 이상이 100 mesh 체를 통과해야 함
- 지방질이 많아 체의 사용이 다소 어려워 공기분급기로 분리
> 공기분급기 : 공기 중 고체입자의 비중 차로 생기는 침강속도의 차이를 이용해서 침강입자(굵은 입자)와 상부로
날아가는 작은 입자를 분리하는 기계
② 탈지 콩가루
- 조쇄 및 박편화된 콩에서 지방을 추출(탈지대두박) → 탈취 → 건조 → 마쇄
- 탈취과정
> 탈지대두박에 증기를 짧은 시간 통과시켜 불쾌한 냄새 제거
- 분쇄
> 해머밀로 분쇄하여 97% 이상이 100mesh체통과하도록 함
- 지방질 함량이 1% 이하여야 함
- 저지방 콩가루 : 탈지 콩가루에 지방질을 첨가시켜 지방질 함량이 4.5-9%가 되도록 조절한 것
- 레시틴 첨가 콩가루 : 레시틴의 함량을 높인 콩가루. 단백질 함량이 40-60% 정도이며, 지방질 함량은 15% 정도
(2) 농축 콩단백질
- 소이 프로틴 컨센트레이트(SPC, Soy prtein concentrate)
- 단백질 함량이 건량 기준으로 70% 이상이 되는 제품
- 제조 원리
> 탈지 콩가루 또는 탈지 대두박에서 수용성 탄수화물과 염, 기타 낮은 분자량을 가진 성분들을 제거하여 제조
✓ 유기용매 이용, 단백질의 등전점 이용 (pH 4~5 맞춰 침전)
- 질소 용해지수(nitrogen solubility index, NSI)가 높다
> 용해지수 : 고형분이 용해되는 정도
> 증량제 : 유화력과 물 결합능력(water-binding capacity)이 좋아서 소시지와 같은 식품에 첨가
(3) 분리 콩단백질
- SPI (SP아이솔레이트) / ISP (아이솔레이티드SP)
- 비단백질 성분을 거의 모두 제거하여 단백질 함량이 90% 이상이 되도록 제조한 분말 제품
- 부분 탈지 대두박으로 제조
- 탈지 대두박 단백질을 용해 → 여과 또는 원심분리 → 상층액의 단백질 침전 → 세척 및 분리 콩단백질 획득
- 분리 콩단백질의 중화
> 건조전 KOH또는NaOH로 중화시킨 것: 중성 분리 콩단백
> 중화시키지 않은 것: 산성 분리 콩단백
> 일반적으로 중화시킨 것이 물에 잘 용해되며 수분이 많은 식품과 잘 결합 됨
- 탈지대두박의 약 1/3의 수율
(4) 섬유상 콩단백질
- 분리 콩단백질, 농축 콩단백질 또는 탈지 콩가루를 물(알칼리 용액)과 혼합 → 가열 및 가압 → 작은 구멍이 뚫린 격막을 통해서 소금 함유 아세트산 용액 중에 압출된 제품
- 이후 응고, 석출되어 실 모양으로 빠지면서 분자가 어느정도 일정한 방향으로 배열되어 섬유를 형성
- 압출 후 색소, 조미료, 향료를 첨가한 후 압착되어 적당한 형태로 재단 및 건조하여 가공됨
- 주로 냉동상태로 유통 FSP(Fabricated SP)
- 식육 가공품 또는 고기 유사품의 원료로 사용
- 고기와 같이 씹히는 성질이 있어 자연육과 유사하게 제조되나 제품 단가가 비쌈
- 단백질이 약 25%, 나머지는 수분과 지방질
- 제품의 종류에 따라 지방질, 향신료, 색소, 영양소, 안정제 등의 첨가에 의해 제품의 특성이 달라짐
(5) 조직 콩단백질
- 고기 유사품의 원료가 됨
- 압출기에 의한 제조방법
> 조직이 고기와 비슷한 씹는 감각
- 증량제
> 햄버거, 소시지, 각종 육류 가공품에 사용
- 콩고기로 시판 TSP(Texturized SP)
- 장점
> 냉장할 필요가 없이 건조 상태로 저장 및 운반 가능
> 지방질 함량이 적고 콜레스테롤 함량이 거의 없음
> 세균에 의한 오염이 적음
> 필수아미노산이 풍부하며 특히 곡류에서 부족한 라이신, 트레오닌이 풍부함
(6) 콩단백질 제품의 기능적 특성과 이용
기능 특성
중요한 기작
식품의 예
흡수성, 보수성
수분의 유지
유리수의 방지
육류, 소시지
빵, 과자
젤형성 능력
단백질 젤 구조의
형성능력
육류, 소시지
두부, 치즈
결착성
접착제로서의 역할
육류, 소시지
빵, 면류, 비스킷
유화성
에멀션의 형성과
안전성
육류, 빵
수프, 케이크
색깔의 조제
리폭시제네이스에
의한 표백(미립자)
빵
① 육가공 식품
- 햄버거 패티에 증량 원료로 첨가
- 소시지 제품에 탈지 콩가루나 농축 콩단백질을 첨가
- 콩단백질 첨가 이점
> 육류 제품의 가격 하락
✓ 조직 콩단백질 또는 농축 콩단백질 25-30%까지 첨가 가능
> 조리할 때 육류의 수축 감소
> 육류 식품의 유화력, 안정성 향상
> 고기 입자들의 결착 능력 향상
> 수분 흡수 능력을 높여 씹을 때의 촉감, 견고성 같은 텍스처 향상
> 단백질 강화
> 혈액 중 콜레스테롤 감소 효과
② 우유 가공 식품
- 아이스크림, 치즈, 커피크림, 휘핑크림, 두유와 우유를 혼합한 혼합음료 등
- 혼합음료
> 영양강화 우유 제조
> 노른자보다 우수한 영양성분 조성
> 유당의 함량을 낮춰줌
- 커피크림
> 분리 콩단백질 첨가
> 콩단백질의 높은 유화력 이용
> 커피의 색을 하얗게 하고 높은 점도와 탁한 특성을 부여
- 휘핑크림
> 콩단백질 첨가 시 더 많은 공기 보유 가능
③ 빵과 스낵류 식품
- 단백질 영양사 향상 및 제품 보수력 향상
- 빵
> 장점
✓ 빵의 단백질 함량 증가
✓ 단백질 효율 값 증가
* 단백질 효율(protein efficiency ratio, PER) : 섭취한 단백질량에 대하여 체중이 얼마만큼 증가하였는가, 섭취한 단백질이 체단백질로 얼마만큼 변환되었는가를 나타내는 수치
> 단점
✓ 빵의 부피가 감소하고 빵이 딱딱해짐
✓ 빵 표면의 갈변화